Osteotomía tibial valguizante

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BARCELONA
FACULTAD DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DE CIRUGÍA
TESIS DOCTORAL
Osteotomía Tibial Valguizante.
Osteosíntesis con Tornillos Canulados.
Estudio biomecánico experimental.
Por la doctoranda
TERESA SERRA PORTA
Director de tesis
Dr. MANUEL MARÍN NAVARRO
Tutor de tesis
Prof. Dr. ANTONIO NAVARRO QUILIS
NOVIEMBRE 2002
AGRADECIMIENTOS
Al Prof. Dr. Manuel Marín Navarro, por haber acceptado la dirección de esta
tesis y por las orientaciones que me han facilitado el desarrollo de la misma.
Al Prof. Dr. Antonio Navarro Quilis, por el interés mostrado en este trabajo en
todo su desarrollo.
Al Prof. Dr. Francesc Roure , sin el cual no hubiera sido posible el diseño y la
realización del estudio mecánico.
Al Prof. Pau Golanó Alvarez, por facilitarme el mayor volumen de las muestras
de estudio haciendo posible su realización.
A la Dra. LLuïsa Mariñoso, por las facilidades dadas en la primeras fases del
estudio.
A los Drs. Julia Duran Neira i Jordi Franch, por la orientación prestada en el
campo de Veterinaria.
Al Dr. Joaquim Forés, por iniciarme en el campo de la metodología
biomecánica.
A los Drs. Javier, Matínez y Royo por su colaboración desinteresada en la
realización de los estudios radiológicos.
Al Sr. Samuel Pradales por su colaboración personal y material en el desarrollo
de este trabajo.
Al Dr. Robert Cabré Guixé, por el soporte incondicional y la ayuda gráfica
prestada.
A todas las personas que de una manera u otra, me han ayudado a plantear,
desarrollar y finalizar este trabajo.
“...debemos valorar los efectos de la escritura sobre la sociedad. No se
trata de un simple espejo del comportamiento humano sino de un
ingrediente activo del sistema. Puede superar el tiempo, el espacio y la
distancia social.”
J.N. Postgate
Al Manel, al Jaume i a la Mare.
ÍNDICE
1
1
INTRODUCCIÓN
7
1.1
ARTROSIS :SALUD PÚBLICA
8
1.2
ARTROSIS DE RODILLA O GONARTROSIS
10
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
Estudios anatómicos
10
Estudios radiológicos
10
Cuadro clínico
11
Patogénesis de la artrosis fémoro-tibial interna
11
Evaluación radiológica de la alineación de
las extremidades inferiores
14
1.2.6 Evaluación cinemática de las extremidades inferiores 25
1.3
OSTEOTOMÍAS DE ALINEACIÓN
1.3.1 Bases mecánicas
1.3.2 Historia de la osteotomía
1.3.3 Tipos de osteotomía valguizante
1.4
27
27
28
29
OSTEOTOMÍAS : SERIES CLÍNICAS
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
1.4.5
1.4.6
1.4.7
1.4.8
Osteotomías metafisarias de sustracción
Osteotomías infratuberositarias de sustracción
Osteotomías curviplanas o en cúpula
Osteotomías metafisarias de adición
Osteotomía valguizante y artrosis fémoro-patelar
Complicaciones de la osteotomía
Osteotomía y osteosíntesis
Osteotomía y cinemática
37
37
43
44
45
47
48
49
53
1.5
OSTEOTOMÍAS Y PRÓTESIS
56
1.6
INDICACIONES QUIRÚRGICAS EN EL TRATAMIENTO
DE LA ARTROSIS FÉMORO-TIBIAL INTERNA
63
1.6.1 Osteotomía valguizante
1.6.2 Prótesis parciales o unicompartimentales
1.6.3 Prótesis totales
63
64
65
2
1.7
ESTUDIOS EXPERIMENTALES
1.7.1
1.7.2
1.7.3
1.7.4
1.7.5
1.7.6
Propiedades mecánicas del hueso
Valoración de la densidad mineral ósea
Conservación de los tejidos biológicos
Estudios mecánicos experimentales sobre rodillas
Biomecánica de las síntesis
Otros estudios experimentales
66
68
71
74
77
81
86
2
OBJETIVOS
87
3
ESTUDIOS PILOTOS PRELIMINARES EN MUESTRAS
ANIMALES
90
3.1.1 MUESTRAS ANIMALES
3.1.1 Obtención-selección-preparación de muestras
animales
3.1.2 Descripción anatómica. Comparación anatómica
de la extremidad inferior humana y porcina
3.1.3- Disecciones de modelos humanos y animales
3.1.4- Descripción radiológica de la extremidad posterior
porcina:
a-Radiología de modelos animales íntegros
b-Radiología de modelos animales preparados
para el estudio mecánico
3.2
91
93
96
99
Muestras
Bastidor mecánico
Ensayos mecánicos
Resultados
Modificaciones del bastidor
102
102
102
106
107
107
CORRELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA MECÁNICA
Y LA DENSIDAD MINERAL ÓSEA
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.4
91
DESARROLLO DEL BASTIDOR MECÁNICO
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.3
91
Muestras
Test mecánico
Resultados densitométricos
Resultados mecánicos
Conclusiones
109
109
109
109
110
112
INFLUENCIA DE LA CONSERVACIÓN EN EL
COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE MODELOS ANIMALES
113
3
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
Metodología
Resultados del estudio mecánico
Resultados del estudio radiológico
Conclusiones
113
114
114
116
4
MATERIAL Y MÉTODOS
4.1
OBTENCIÓN – SELECCIÓN - PREPARACIÓN DE
LAS MUESTRAS HUMANAS
118
4.2
ANÁLISIS DENSITOMÉTRICO
121
4.3
OSTEOTOMÍA Y OSTEOSÍNTESIS
123
4.4
ESTUDIO RADIOLÓGICO PREVIO AL ESTUDIO
MECÁNICO
127
4.5
ESTUDIO MECÁNICO
131
4.6
ESTUDIO RADIOLÓGICO POSTERIOR AL ESTUDIO
MECÁNICO
133
4.7
RECICLAJE FINAL DE LAS MUESTRAS DE ESTUDIO
135
5
RESULTADOS EN EXPERIMENTACIÓN HUMANA
136
5.1
RESULTADOS DENSITOMÉTRICOS
137
5.2
REALIZACIÓN DE OSTEOTOMÍA VALGUIZANTE
Y OSTEOSÍNTESIS
139
5.3
RESULTADOS DEL ESTUDIO RADIOLÓGICO INICIAL
141
5.4
REALIZACIÓN DEL TEST DE COMPRESIÓN AXIAL
145
5.5
RESULTADOS DEL ESTUDIO RADIOLÓGICO POSTERIOR
AL TEST DE COMPRESIÓN
150
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
5.5.5
5.5.6
5.5.7
5.5.8
117
Ángulo distal del fémur
150
Ángulo alfa
151
Ángulo beta
154
Ángulo fémoro-tibial
156
Análisis de la posición de la osteosíntesis
157
Fracaso de la osteosíntesis
159
Puente óseo medial y medialización metáfiso-diafisaria162
Fracturas secundarias al test de compresión axial
163
4
6
DISCUSIÓN
169
6.1
DISCUSIÓN METODOLÓGICA
170
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
6.1.6
6.1.7
6.2
Discusión de las muestras utilizadas
Discusión de las osteotomías utilizadas
Discusión de las osteosíntesis aplicadas
Discusión del estudio radiológico
Discusión del diseño mecánico
Discusión del estudio densitométrico inicial
Discusión del estudio de conservación del hueso
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
6.2.1 Discusión de los resultados densitométricos
6.2.2 Discusión de los resultados del estudio radiológico
inicial
6.2.3 Discusión de los resultados del test de compresión
6.2.3 Discusión de los resultados radiológicos después
del ensayo mecánico
7
170
173
175
177
181
184
187
191
191
192
195
198
CONCLUSIONES
204
HALLAZGOS NO LIGADOS DIRECTAMENTE AL OBJETIVO
PRINCIPAL DE ESTE TRABAJO
205
CONCLUSIONES
8
BIBLIOGRAFÍA
206
208
5
ABREVIATURAS
AFTI .............Artrosis fémoro-tibial interna
EEII...............Extremidades inferiores
LLI.................Ligamento lateral interno
OTV..............Osteotomía tibial valguizante
PTR...............Prótesis total de rodilla
VL................Valgo
VR................Varo
6
1.INTRODUCCIÓN
7
1.1
ARTROSIS : SALUD PÚBLICA
El aumento de la esperanza de vida y la mayor actividad de la población
de edad más avanzada (Paley 1990) con mayores requerimientos funcionales
de la población en nuestro medio han convertido a la degeneración articular
primaria o artrosis de rodilla en un problema de salud pública.
La afectación degenerativa de la articulación de la rodilla es una
situación frecuente debido a los requerimientos de carga que sufre esta
articulación, la elevada movilidad que presenta y la pérdida de estabilidad
intrínseca que parece con el paso de los años (Hsu 1990). La aparición de
dolor local y limitación funcional es la causa de consulta habitual y en función
de la edad del paciente de alteración de la actividad laboral o recreativa (Paley
1994).
La localización de la degeneración articular puede hallarse en cualquier
punto de la rodilla aunque existe mayor incidencia relativa en el compartimento
interno (Riegger 1998), que es la zona comprendida entre el cóndilo femoral
interno y el platillo tibial interno. Esta patología degenerativa primaria
denominada artrosis fémoro-tibial interna ( en adelante AFTI ) se considera una
entidad patogénica por sí misma (Engel 1981) acompañándose de una
deformidad en varo en la extremidad inferior.
Los recursos terapéuticos de que disponemos para su tratamiento son
variados y oscilan desde sistemas conservadores que incluyen el uso de
fármacos antiinflamatorios, ortesis, tratamientos fisioterapéuticos hasta
intervenciones quirúrgicas (Campbell 1998) que deben ser contempladas en
último término y que varían mucho en función de la edad del paciente y los
requerimientos a los que somete a su rodilla. La miríada de recursos
quirúrgicos propuestos es amplia e incluye el lavado artroscópico, osteotomías
correctoras y prótesis parciales o totales.
Los tres procedimientos quirúrgicos que poseen una mayor difusión en la
actualidad en el tratamiento de la AFTI son la osteotomía tibial valguizante (en
adelante OTV), la prótesis total de rodilla (en adelante PTR) y la prótesis
unicompartimental de rodilla.
La OTV es una técnica utilizada ampliamente con eficacia reconocida y
resultados variables a largo plazo. Conserva las superficies articulares y
provoca una alteración de la anatomía de la extremo tibial superior que puede
dificultar la posterior implantación de una PTR sin embargo se asocia a una
rápida recuperación y no utiliza material de grandes costos. Algunos autores la
consideran atractiva por la posibilidad de retrasar o evitar la implantación de
una PTR ( Paley 1994, Wright 1995 ).
En las últimas décadas la evolución de los diseños de las prótesis de
rodilla parciales también denominadas unicompartimentales y totales y sus
excelentes resultados han reducido el uso de las osteotomías tibiales para el
8
tratamiento de la AFTI. Wright (1995) observa un mayor índice de implantación
de prótesis con un descenso del uso de la osteotomía ( OTV ) a ritmo de 1014% menos cada año en el periodo 1985-1990 en pacientes de más de 65
años y 3-4% menos cada año en pacientes menores de 65 años.
La prótesis unicompartimental ofrece como ventajas iniciales una
conservación de los compartimentos articulares no afectados por la artrosis es
decir el compartimento fémoro-tibial externo y articulación fémoro-patelar.
La PTR constituye una substitución completa de las superficies
articulares y ofrece buenos resultados inmediatos, sin embargo igual que la
prótesis parcial presupone el riesgo de un aflojamiento posterior y la posibilidad
de recambio protésico, resulta más cara y está indicada en pacientes
sedentarios sin grandes demandas funcionales.
La actitud quirúrgica adoptada en primera instancia tiene una gran
importancia en pacientes jóvenes ( <60 años ) tanto por la repercusión directa
en su actividad laboral que incluye el periodo de baja laboral, tiempo de
hospitalización y tiempo de recuperación así como en las consecuencias a
largo plazo en caso de requerir nuevos tratamientos quirúrgicos.
Después de numerosas series clínicas de resultados de cada técnica, en
la actualidad las indicaciones para cada opción parecen bien perfiladas:
Pacientes jóvenes ( <65 años ), con movilidad de la rodilla
conservada, actividad física elevada y artrosis fémoro-tibial
interna poco evolucionada son candidatos de OTV especialmente
si presentan sobrepeso.
Pacientes de más de 65 años sedentarios con artrosis
evolucionada del compartimento interno y afectación variable del
resto de la rodilla son candidatos para la implantación de una
PTR.
Pacientes con afectación exclusiva del compartimento interno, sin
sobrepeso ni alteraciones importantes de alineación de la rodilla,
sedentarios y sin una franja de edad clara serían candidatos a la
implantación de una prótesis parcial de rodilla.
9
1.2
ARTROSIS DE RODILLA O GONARTROSIS
La gonartrosis o artrosis de rodilla es una entidad clínica que posee una
descripción anatómica, radiológica y clínica.
La artrosis primaria es la forma de presentación más frecuente (Turek
1982). Se define por la ausencia de una causa que desencadene el proceso
degenerativo articular como fracturas, infecciones articulares, enfermedades
del sistema nervioso central, enfermedades autoinmunes como la artritis
reumatoide o artropatías metabólicas como la gotosa.
1.2.1 Estudios anatómicos
Desde punto de vista anatómico macroscópico se observan cambios
iniciados en el cartílago articular y en fases avanzadas se involucran también el
hueso subcondral subyacente, el tejido sinovial (Campbell 1998) y el resto de
estructuras blandas de la rodilla es decir los meniscos, ligamentos laterales y
cruzados, almohadilla adiposa infrarrotuliana y cápsula articular.
Las primeras descripciones de la artrosis de rodilla o gonartrosis
corresponden a estudios anatómicos realizados en cadáveres. Se describen la
fibrilación, fisuración y fractura de la superficie cartilaginosa así como la
aparición de ulceraciones condrales y los cambios asociados en el hueso
subcondral ( esclerosis, osteofitos y usura ).
Heine (1926 ) realiza un extenso estudio de gonartrosis en autopsias.
Describe la destrucción cartilaginosa de la rodilla y observa que es rara antes
de los 50 años. Por otra parte Collins (1950) obtiene una mayor incidencia de
alteraciones cartilaginosas en mujeres aunque aprecia cambios degenerativos
menores en la población general sin predominio de sexo.
1.2.2 Estudios radiológicos
La radiología convencional se utiliza para la descripción de la artrosis de
rodilla o gonartrosis y evaluación de su estado evolutivo.
Los primeros estudios publicados que correlacionan las imágenes
radiológicas con los cambios destructivos articulares corresponden a Arndt
(1965). Establece los primeros criterios radiológicos descriptivos de gonartrosis
basándose en proyecciones sin apoyo o carga de la extremidad afecta.
El autor que define más extensamente las características radiológicas de
la artrosis de rodilla es Alhbäck (1968). A partir de su publicación el diagnóstico
de gonartrosis estará siempre vinculado a parámetros radiológicos.
10
Realiza un amplio estudio sobre la población general evaluando 1800
rodillas e introduce la radiología en carga de la extremidad como elemento
diagnóstico de la destrucción del cartílago articular.
En su análisis halla 370 pacientes con criterios radiológicos de
destrucción articular que define ampliamente. Dichos criterios corresponden a :
pérdida de altura u obliteración de la interlínea articular; aparición de esclerosis
del hueso subcondral, osteofitos y geodas; erosión ósea o pérdida de altura; y
subluxación o luxación articular. La mayor parte de los individuos que
presentan estos cambios tienen una edad superior a los 50 años y las mujeres
son más numerosas que los varones.
Establece la localización o distribución anatómica de los cambios
radiológicos definiendo 3 compartimentos de la rodilla : interno,
correspondiente a la superficie articular comprendida entre cóndilo femoral
interno y su platillo tibial correspondiente; externo, entre cóndilo femoral
externo y platillo tibial homólogo; y fémoro-patelar, superficie articular ubicada
entre la tróclea femoral y la rótula. Observa que la forma de presentación más
común es la AFTI caracterizada por la afectación del compartimento tibial
interno, diez veces más frecuente que la externa o artrosis fémoro-tibial externa
y seguida por la artrosis fémoro-patelar en cuanto a formas puras. Sin embargo
la localización de los cambios degenerativos no siempre queda confinada a un
compartimento y es frecuente la afectación de 2 ó 3 de ellos. La asociación que
aparece con más frecuencia en su serie es la afectación simultánea de los
compartimentos interno y fémoro-patelar.
1.2.3 Cuadro clínico
Las manifestaciones clínicas se caracterizan por la aparición de dolor
local de características mecánicas con episodios de agudizaciones asociadas a
derrame articular, pérdida de la movilidad de la rodilla y deformación progresiva
de la misma.
1.2.4 Patogénesis de la artrosis fémoro-tibial interna
La patogénesis de la enfermedad degenerativa articular primaria está
relacionada con el exceso de presiones en las zonas de contacto articulares en
ausencia de otras causas desencadenantes.
A partir de las observaciones clínicas y radiológicas, Maquet (1976 y
1980) propone que la degeneración artrósica de la rodilla aparece como
resultado del incremento y concentración de estreses o fuerzas articulares en
alguna parte de la misma por tanto contempla que el problema esencial es una
alteración mecánica.
El autor define las fuerzas que actúan en la rodilla en condiciones
normales ( Figura 1). A nivel de la rodilla se transmiten en el plano coronal o
ántero-posterior la fuerza P correspondiente a la masa corporal o peso del
cuerpo y fuerza L desarrollada por la musculatura. El vector resultante
11
denominado fuerza R es la suma de ambas que se distribuye sobre la
superficie de carga ( platillos tibiales ).
Figura 1. Esquema de Maquet.
Fuerzas actuantes a nivel de la rodilla.
El punto de aplicación del vector resultante o fuerza R puede
desplazarse medialmente por la deformidad en varo ( en adelante VR ) de la
rodilla.
Este desplazamiento medial provoca una concentración de cargas
localmente y la destrucción del cartílago articular que causa o agrava la
deformidad en VR preexistente entrando la rodilla en un círculo vicioso de
degeneración articular o AFTI. Figura 2.
Figura 2. Esquema de Maquet en AFTI
Desplazamiento medial de la fuerza R
12
Expone los mismos cambios relacionados con el desplazamiento lateral
de la fuerza R asociado a deformidad en valgo ( en adelante VL ) generando
artrosis de compartimento externo o artrosis fémoro-tibial externa.
Maquet aplica las directrices de Pauwels ( 1973 ) descritas para la
patogénesis de la artrosis de la cadera a nivel de la rodilla.
Con estas apreciaciones sienta las bases patomecánicas de la artrosis
unicompartimental, aceptadas ampliamente en la literatura (Coventry 1969,
Dearborn 1996, Engel 1981, Hsu 1990, Insall 1976, Lerat 2000, Paley 1990,
Rodriguez –Cazar 1986 ) aunque sin un método experimental biomecánico
definido ya que se apoya en la experiencia clínica y en los cambios radiológicos
observados.
Kettelkamp (1972 ) y Johnson-Waugh ( 1980 ) consideran que cualquier
grado de varismo de la extremidad inferior ocasiona un desplazamiento de las
cargas al compartimento interno. Sólo en extremidades que presentan
alineaciones entre 0 y 6º de VL las cargas son repartidas entre el
compartimento medial y lateral (Kettelkamp-1972). Por otra parte a partir de 7º
de VL de la extremidad inferior aparece la descarga del compartimento interno
de la rodilla.
La aportación experimental de la teoría de la artrosis desencadenada
por la carga o por su mala distribución de Maquet y Pauwels la desarrolla Radin
(1978). Realiza un estudio en animales vivos (conejos maduros) a los que
aplica cargas repetitivas axiales equivalentes a 1,5 veces el peso del animal en
posición de extensión máxima. Observa que existe una alteración metabólica
caracterizada por la liberación de enzimas lisosomales que desencadenan
proliferación celular y esclerosis subcondral que preceden a la degeneración
cartilaginosa y artrosis. Demuestra la ley de Wolff expresada como “ las
fuerzas compresivas fortalecen al hueso“.
Thomine (1981) y Paley (1990) desarrollan las causas de deformidad
progresiva en VR observada en la AFTI . Contribuyen la pérdida de altura del
cartílago articular a nivel medial en las primeras fases y en estadios avanzados,
la pérdida ósea o usura del compartimento interno a las que se suman la
incompetencia muscular y las inestabilidades ligamentosas secundarias que
incrementan el varismo dinámico es decir que aparece durante la marcha.
La inestabilidad de la rodilla por lesión crónica del ligamento cruzado
anterior provoca una artrosis del compartimento interno y ésta crea mala
alineación en VR secundaria según desarrolla Déjour (1994).
Navarro (1983) estudia los cambios aparecidos en rodillas
experimentales después de la creación de inestabilidad por sección de
estructuras ligamentosas.
Cameron (1997) determina los cambios en la concentración de
citoquinas a nivel del líquido articular en rodillas con inestabilidad por lesión
13
ligamentosa. Observa el incremento de las mismas y las define como
marcadores de los cambios artrósicos prerradiológicos.
Akamasu (1997) desarrolla el paralelismo entre alteración mecánica y
medición radiológica. Halla una correlación directa entre la aparición de
esclerosis en el compartimento interno y progresión de la artrosis con el ángulo
fémoro-tibial mecánico; es decir evalúa la progresión de la AFTI mediante la
medición radiológica de alineación de la extremidad ( correlación artrosispatomecánica- radiología ).
Riegger-Krugh (1998) realiza un estudio mecánico experimental en
rodillas humanas. Observa que durante la fase de apoyo monopodal de la
marcha aparece un momento varizante a nivel de la extremidad que incrementa
las lecturas de presión en el cartílago articular del compartimento interno.
La relación entre las hiperpresiones articulares y el desarrollo de la AFTI
tiene según el autor una base anatómica y funcional. Anatómicamente, el
cartílago articular del compartimento medial tiene menor protección por el
tamaño del menisco interno menor que el externo y por la gran área de
contacto articular medial. Funcionalmente existe una sobrecarga en cada
estación monopodal de la marcha por el desplazamiento del peso del cuerpo
sobre la rodilla y el momento varizante de la extremidad.
Considera dos situaciones distintas que reproducen hiperpresiones en el
compartimento interno: en rodillas sin alteraciones de alineación sometidas a
cargas anormalmente altas por actividad deportiva ( p.e. atletas ) o por choques
fuertes contra el suelo al andar ( p.e. en obesos o por alteraciones de la
marcha ); en rodillas con mala alineación en VR sometidas a cargas normales.
Por tanto a la luz de todas estas apreciaciones podemos afirmar que :
1º- la concentración de cargas o hiperpresión provoca artrosis
2º- la deformidad en VR de la rodilla provoca hiperpresión en el
compartimento interno
3º- la artrosis primaria de rodilla de compartimento interno o AFTI se
halla frecuentemente asociada a deformidad en VR.
Para definir y evaluar el grado de varismo de una extremidad inferior
debemos recurrir a los estudios radiológicos de las extremidades.
1.2.5 Evaluación radiológica de la alineación de las extremidades
inferiores
La radiología aporta los criterios diagnósticos de la gonartrosis, su
estadio evolutivo y su localización. Permite además evaluar las deformidades
de las EEII así como localizar el ápex o centro angular de la deformidad .
Los criterios de degeneración articular o diagnóstico radiológico de la
artrosis son los publicados por Alhbäck (1968). Basándose en proyecciones en
carga realizó una extensa descripción de los cambios degenerativos articulares
y de la localización de la artrosis en los diferentes compartimentos. No
estableció una clasificación específica para la AFTI .
14
Su clasificación ha sido aplicada a la AFTI por distintos autores con
modificaciones. Lootvoet (1993) propone la gradación :
Grado I : altura de la interlínea más del 50% de la normal
Grado II : altura de la interlinea menos del 50% de la normal o nula
Grado III : aparición de esclerosis y geodas
Grado IV: luxación articular
Mientras que Rinonapoli (1998 ) aplica la siguiente clasificación modificada:
Grado I : pinzamiento del espacio articular
Grado II : obliteración del espacio articular
Grado III : erosión ósea < 5mm
Grado IV: erosión ósea de < 10 mm
Grado V: erosión ósea de > 10 mm, con subluxación y artrosis externa
secundaria.
A las clasificaciones expuestas se les atribuye una baja sensibilidad para
valorar la progresión de la artrosis por lo que se han desarrollado otras
distintas.
Para la evaluación de la alineación y deformidades de las EEII se
requiere la realización de una proyección telemétrica.
La radiología telemétrica en carga es una proyección póstero-anterior de
toda la extremidad que incluye desde la articulación coxo-femoral hasta el pie
con orientación de la extremidad mediante la patela dirigida al frente. Las
rotaciones que se imprimen a la extremidad modifican poco las mediciones de
los ejes en cambio las mediciones angulares (ángulo fémoro-tibial) sufren
grandes alteraciones en rotaciones interna o externa de la extremidad
especialmente cuando existen deformidades en VR o VL (Swanson 2000).
El eje mecánico de la extremidad inferior es una línea de carga trazada
entre el centro de la cabeza femoral y el punto medio de la articulación del
tobillo. El paso del eje mecánico de la extremidad a nivel de la rodilla en el
plano frontal define la deformidad en el plano ántero-posterior. Si pasa por el
centro de la rodilla cercano a la espina tibial interna se trata de una extremidad
normoaxada; si se halla en el compartimento interno se define como genu VR;
genu VL en el caso que pase por el compartimento externo (Paley 1992). Se
ilustra en la Figura 3.
Levigne (1991) mide en milímetros la distancia entre el centro de la
rodilla y el eje mecánico definiendo “écart varisant” o distancia varizante de la
línea de carga.
15
Normoeje
Varo
Valgo
Figura 3. Eje mecánico de la extremidad
La evaluación o medición angular del grado de VR –VL de la extremidad
se realiza mediante la misma proyección radiológica aunque existen diferentes
variantes en función de los puntos de referencia utilizados.
Maquet (1976 y 1980) y Johnson (1980) utilizan el ángulo fémoro-tibial
mecánico o de carga formado por la intersección del eje femoral de carga (
centro de cabeza femoral – espacio intercondilar o centro de la rodilla ) y el eje
tibial de carga ( trazado entre las espinas tibiales o centro de la rodilla y centro
de la articulación tibio-astragalina ).
En su descripción ambos ejes deben coincidir ( colineares ) en una
rodilla normoaxada presentando un valor 0º. En deformidades en VL o VR de la
extremidad aparece un valor positivo o negativo en dicha intersección ( Figura
4 ), definiendo el genu valgum o genu varum respectivamente.
Mynerts ( 1980 ) observa que todas las rodillas con AFTI tienen una
alineación fémoro-tibial mecánica en VR que oscila entre 1º y 12.5º.
16
Figura 4. Ángulo fémoro-tibial mecánico
Autores como Vainionpää (1981) utilizan en cambio el eje fémoro-tibial
anatómico descrito por Bauer (1969) y utilizado por Kettelkamp (1976). Difiere
del anterior por tomar los ejes anatómicos femoral y tibial . El eje anatómico
tibial ( Figura 5 ) coincide con el mecánico mientras que el eje anatómico
femoral se traza a lo largo del canal medular femoral ( desde la fosita piriformis
femoral hasta el espacio intercondíleo femoral ). La medición del ángulo
externo formado por ambos ejes anatómicos se utiliza para considerar la
extremidad normoeje con valores oscilantes entre 165-175º, deformidad en VR
con valores superiores a 175º o VL en valores inferiores a 165º.
Figura 4. Ángulo fémoro-tibial anatómico.
17
Moreland (1987) realiza un estudio poblacional sobre 35 hombres
voluntarios sin patología, para determinar los valores normales de alineación de
extremidades inferiores (en adelante EEII) debido a la variabilidad observada
en individuos asintomáticos. Figura 5.
Utiliza los ejes y ángulos descritos definiendo 2 ejes anatómicos
femorales :
eje femoral anatómico I : desde el punto medio diafisario a nivel
de tercio medio femoral hasta el centro de la rodilla.
eje femoral anatómico II : desde el punto medio diafisario a nivel
de tercio medio hasta el punto medio metafisario distal ( 10 cm
por encima de la interlinea articular la rodilla )
Por otra parte define los ejes transversos articulares de la rodilla ( línea
tangente a los cóndilos femorales distales ) y del tobillo ( línea tangente a la
cúpula astragalina ).
Figura 5. Ejes y ángulos de Moreland
Respecto al ángulo fémoro-tibial mecánico expresado como ángulo A en
la Figura 5 mide la vertiente medial considerando normoeje en valores iguales
a 180º ( ejes mecánicos colineares ).
Introduce otras mediciones angulares que son :
18
ángulo lateral o externo de la tibia formado por el eje transverso
de la rodilla y el eje mecánico de la tibia que mide el varismo (
>90º ) o valguismo ( <90º ) tibial, correspondiente al ángulo B de
la Figura 5.
ángulos de valguismo fisiológico de la rodilla medidos por la
intersección del eje mecánico femoral con el eje anatómico
femoral I y II, midiendo el valguismo femoral fisiológico.
Todas las extremidades de su estudio presentan una discreta alineación
en VR ( 1,5º ), pasando el eje mecánico de la extremidad ligeramente medial al
centro de la rodilla difiriendo de los diagramas clásicos de Kapandji (1970) que
considera erróneos. Demuestra de forma estadísticamente significativa que el
ángulo formado por el eje transverso de la rodilla y el eje mecánico tibial
presenta 3º de varismo en todas las articulaciones. El valguismo fisiológico de
la rodilla que mide la angulación formada entre el eje mecánico y anatómico
femoral oscila en la serie entre 4º con el ángulo I y 6º con el II que se aproxima
más al valor usualmente aceptado de 6º.
Hsu y Coventry (1990) realizan un extensísimo estudio de alineación a
120 individuos sanos de ambos sexos. Describen los mismos parámetros
anteriores aunque determinan el centro de la rodilla como el punto medio entre
ambas espinas tibiales a medio camino entre la escotadura intercondílea.
Describen discretas variaciones de
los valores comunicados
anteriormente: valguismo femoral fisiológico medido entre el eje mecánico
femoral y el anatómico ( con centro en el punto medio del tercio medio
diafisario femoral ) con un valor medio de 4.2º y ángulo distal femoral, formado
por el eje anatómico y el articular femoral (Figura 6).
Explica que la oblicuidad articular o eje transverso articular de la rodilla
es más vara en varones que en hembras por lo que desacredita publicaciones
anteriores realizadas en varones exclusivamente.
Figura 6. Ángulo distal femoral
19
Levigne (1991) describe el eje epifisario tibial que permite medir el VR
constitucional del extremo proximal de la tibia independientemente del grado de
usura de la superficie articular. Difiere del ángulo lateral o externo de la tibia de
Moreland (1987) en que no utiliza el eje transverso articular de la rodilla que se
puede alterar por la erosión ósea propia de la AFTI.
Mide el VR tibial proximal mediante el cálculo del eje epifisario : éste se
traza entre el punto medio de ambas espinas tibiales y el punto medio de la
línea que une los puntos corticales del cartílago de conjunción tibial en la
metáfisis tibial ( restos del cartílago de crecimiento de la epífisis proximal tibial
). El eje epifisario presenta una perpendicularidad constante con la superficie
articular que no se modifica ni siquiera con la usura producida por una AFTI
(Figura 7).
La intersección del eje epifisario con el eje mecánico tibial obtiene el
denominado ángulo epifisario que determina el VR constitucional tibial : valores
positivos ( en la vertiente externa del eje mecánico ) corresponden a VR tibial
constitucional , mientras que valores negativos ( ángulo en la vertiente interna
del eje mecánico ) expresan valguismo tibial constitucional.
Tibia vara
Tibia normoaxada
AFTI
Figura 7. Ángulo epifisario de Levigne en tibia vara, tibia normo axada y AFTI
En las sucesivas ediciones del Genu (Barcelona 1993) y la Escola
Catalana del Genoll (Barcelona 1996) se utiliza esta medición para sentar la
indicación del tratamiento con osteotomía de una AFTI como Lootvoet ( 1993 )
que considera que un valor de ángulo epifisario superior a 5º es un requisito
primario para indicar el uso de osteotomía en AFTI.
Respecto a la importancia de las rotaciones en los estudios radiológicos
, Swanson (2000) demuestra en un estudio experimental que los ejes femorales
mecánico y anatómico nunca varían más de 1º a pesar de imprimir una rotación
a la extremidad de más de 40º. Respecto al ángulo fémoro-tibial, la rotación
20
interna o externa de la extremidad modifica el ángulo obtenido, y la medición
presenta mayores alteraciones con las rotaciones cuando existen deformidades
en VR o VL.
Paley en sus publicaciones del 1992 y 1994, aglutina todas las
mediciones previas y establece un algoritmo diagnóstico-terapéutico de las
deformidades de las EEII.
Atribuye al eje anatómico del fémur ( de la fosita piriforme al centro de la
rodilla ) un valguismo de 5 a 7º superior al mecánico.
Las líneas de orientación articular de la rodilla y el tobillo son paralelas y
perpendiculares al eje anatómico de la tibia, aunque la línea articular tibial
presenta un discreto varismo respecto al eje tibial cercano a 3º y la línea
articular del fémur distal presenta un discreto valguismo respecto del eje
mecánico de 3º de media (Figura 8).
Figura 8. Líneas de orientación articular
Las deformidades en el plano frontal que originan una desviación del eje
mecánico y por tanto alteran la línea de la fuerza de carga normal. Estas
deformidades pueden localizarse en fémur, tibia o articulaciones. Pueden ser
uniapicales o multiapicales en función de si aparecen una o más deformidades
angulares denominadas ápex o centro de rotación de la deformidad. El autor
describe también las deformidades aparecidas en el plano sagital que no
desarrollamos para evitar aumentar la complejidad de la exposición.
21
Las deformidades de los huesos de las EEII pueden localizarse a nivel
diafisario, metafisario o epifisario también denominadas yuxtaarticulares que
aparecen entre la fisis o la línea de sutura fisaria en adultos y la superficie
articular. El nivel del ápex de la deformidad suele ser claro a nivel diafisario
mientras que en los otros dos puede ser sutil u oculto.
Las deformidades articulares pueden tener un origen ligamentoso
creando una deformidad angular dinámica que aparece durante la marcha y
que es debida a retracción o insuficiencia de los ligamentos laterales de la
rodilla.
La contribución de los ligamentos al genu varum puede deberse al
ligamento lateral externo o interno (en adelante LLI ). Las laxitudes articulares
del compartimento externo o lateral pueden provocar una deformidad en VR de
tipo dinámico que se presenta durante la carga monopodal, cuando el
desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo provoca un momento
varizante a nivel de la rodilla. En la vertiente medial, el LLI puede presentar
contractura o laxitud en asociación a la AFTI, siendo más frecuente la pseudo
laxitud del compartimento interno por la pérdida de altura relativa del cartílago
y/o del hueso en el compartimento interno ( Figura 9).
Pérdida de altura de cartílago sin lesión ligamentosa externa
AFTI con laxitud
externa
Figura 9: Inestabilidad ligamentosa secundaria en AFTI
De todas las variantes descritas de desviación del eje mecánico, la
combinación deformidad angular tibial yuxtaarticular o metafisaria con fémur
normal es la más frecuente en AFTI primaria. En estos casos el ápex de la
deformidad se localiza en la unión metáfiso-diafisaria tibial.
En el genu varum asociado a AFTI concurren varios elementos :
deformidad angular o ápex a nivel de la unión metáfiso diafisaria ( deformidad
metafisaria tibial ), pérdida ósea en el compartimento interno de la rodilla (
deformidad epifisaria tibial ) y pseudo laxitud del LLI ( deformidad articular de la
rodilla ) con afectación ocasional del ligamento lateral externo.
El test de mala alineación o malalignement test desarrollado por el autor
como algoritmo diagnóstico de las deformidades de EEII puede aplicarse a la
AFTI como al resto de deformidades de EEII aunque resulta más complejo ya
22
que el eje articular de la rodilla puede ser de difícil identificación. En
condiciones normales el platillo tibial externo presenta una discreta convexidad
mientras que el interno es moderadamente cóncavo, característica que se
incrementa por la usura.
En su siguiente publicación (1994) para definir mejor las alteraciones
articulares considera que se deben dibujar los ejes articulares transversales
femoral y tibial por separado ( Figura 10).
Figura 10. Ejes articulares de Paley
El trazado del eje articular del fémur o línea articular femoral ( trazada
entre la parte más distal de ambos cóndilos ) forma ángulo por su intersección
con el eje mecánico formando el ángulo distal femoral lateral que considera
normal entre 87 ± 2º.
El trazado de la línea articular tibial debe realizarse en el punto de
contacto con el cóndilo femoral en el lugar de mayor concavidad, configurando
el ángulo proximal tibial por intersección con el eje tibial mecánico que es
normal hasta > a 87 ± 2º.
El autor aconseja para la corrección de una deformidad angular el uso
de osteotomía que debe realizarse en el ápex para evitar hipercorrecciones con
traslación de los segmentos óseos y creación de deformidades secundarias.
Por otra parte, Milner (1997) rompe con la concepción clásica de que el
eje mecánico de la tibia se superpone al eje anatómico tibial. Observa en su
publicación que la medición mediante el denominado eje mecánico de la tibia
no pasa en la mayoría de los individuos por el centro del canal medular, ya que
la diáfisis tibial dibuja una discreta curva en forma en S.
Desarrolla una medición por superposición con la radiografía de la tibia
contralateral para evaluar las deformidades secundarias a la consolidación de
fracturas diafisarias de tibia, ya que considera que en individuos normales una
tibia es el espejo de la otra. Utiliza la superposición de los extremos tibiales
proximal y distal para determinar el centro de rotación de angulación de forma
23
directa o mediante calcos en acetato. Halla resultados distintos a los obtenidos
por el método convencional ya que tiene en cuenta esta angulación diafisaria
tibial que el resto de mediciones no observan. Halla un bajo nivel de diferencias
de medición intraobservador e interobservador.
Gautier (1999) considera que el conjunto de mediciones radiológicas
expuestas hasta ahora resultan aún insuficientes para evaluar pérdidas de
corrección de una osteotomía valguizante en valores inferiores a 5º ya que
difícilmente se detectan con las mediciones clásicas.
Utiliza para la medición del valguismo de su serie clínica, dos sistemas
radiológicos ( Figura 11):
1º- descrito por él : define ángulo alfa o externo creado por la
intersección de una línea tangente a la superficie de los platos tibiales y el eje
diafisario tibia. Este eje se traza entre el punto medio diafisario medido a 10 y
20 cm de la superficie tibial.
2º - descrito por Oswald en 1993 : ángulo beta o interno, definido por la
misma tangente a la superficie articular tibial y un eje tibial ahora trazado entre
el centro de las espinas tibiales y el punto medio diafisario a 20 cm de la
superficie articular.
Observa que un cambio de 5º del ángulo beta tiene una gran
significación . Produce un 40-50% de desplazamiento del eje mecánico en
relación al platillo tibial lateral.
Ángulo α de Gautier
Ángulo β de Oswald
Figura 11. Mediciones tibiales adaptadas a OTV de Gautier
( ángulo α) y Oswald ( ángulo β ).
Magyar (1999) introduce el concepto de la radioestereometría. Los
cambios aparecidos en la tibia después de una osteotomía no son evaluables
por las mediciones previas ya que existe un componente tridimensional que no
se recoge en las proyecciones ántero-posteriores. Utiliza la medición del eje
24
mecánico y el ángulo formado entre el eje anatómico tibial y la línea articular
tibial ( platillos tibiales ).
A los pacientes intervenidos les implanta marcadores de Tantalio a
ambos lados de la osteotomía, que representaran distintos puntos de referencia
para controles radiológicos posteriores, en asociación con un sistema de
coordenadas tridimensional, permite la detección de los movimientos
tridimensionales, traslaciones y rotaciones (Figura 12).
Figura 12. Implantación de marcadores óseos en radioesterometría
El gran número de sistemas de medición y las divergencias de los
valores de normalidad expuestos que expresan la gran dificultad de descripción
bidimensional de la extremidad inferior y en concreto de la rodilla mediante los
estudios radiológicos.
1.2.5 Evaluación cinemática de las extremidades inferiores
Los estudios cinemáticos aportan una visión más dinámica que la
obtenida mediante los estudios radiológicos que son estáticos con excepción
de la radioestereometría (Magyar 1996).
La evaluación cinemática es el único método que evalúa el componente
funcional de las fuerzas desarrolladas por la musculatura. Consiste en un
análisis de la marcha que se realiza por observación directa o mediante la
aplicación de un conjunto de marcadores de superficie o a nivel del hueso ( en
la radioestereometría ).
Los estudios cinemáticos han evolucionado en los últimos años de forma
paralela a los sistemas ópticos e informáticos. Se han desarrollado registros de
marcha mediante cámaras en distintos ángulos y mediante informatización de
los datos obtenidos se analizan el movimiento o desplazamiento de los puntos
de referencia.
25
En pacientes con gonartrosis se ha observado una disminución de la
velocidad y la longitud del paso. En esta situación se desarrolla un mecanismo
compensador dinámico caracterizado por la aparición de un momento adductor
elevado o bajo ( Wang 1990) . Los pacientes con momento adductor elevado
tienen una marcha y una longitud del paso aparentemente normales y
tendencia a la rotación interna de la extremidad de forma que el pie tiende a
dirigir el dedo gordo hacia delante. Los pacientes que presentan un momento
adductor bajo caminan con menor velocidad y con tendencia a la rotación
externa de la extremidad quedando el dedo gordo del pie hacia fuera (Figura
13). Todas estas características son debidas las fuerzas musculares y su
equilibrio.
Momento adductor bajo
Momento adductor alto
Figura 13. Tipos de marcha
26
1.3
OSTEOTOMÍAS DE ALINEACIÓN
1.3.1 Bases mecánicas
La base del tratamiento de la artrosis unicompartimental de rodilla
mediante osteotomía es el traslado de cargas o del eje mecánico de la
extremidad del compartimento afecto al contralateral. La traslación del eje
mecánico se consigue mediante una sección ósea u osteotomía alrededor de la
rodilla.
El efecto producido es la alineación de la extremidad o corrección de la
deformidad en el plano ántero-posterior o frontal y redistribución de las cargas
en la superficie articular. Se persigue descargar la región afecta y favorecer la
curación del cartílago sometido a excesivas presiones alterando la evolución de
la patología articular degenerativa (Akamasu1997, Coventry 1965, Holden
1988, Ivarson 1990, Jonhson 1980, Maquet 1967).
Según Maquet (1967) la redistribución de la fuerza transmitida a una
mayor superficie articular se consigue mediante una osteotomía correctora que
acerca la fuerza R al centro de gravedad de la rodilla y permite su distribución
por ambos platillos tibiales. Sin embargo aconseja hipercorreciones de las
deformidades preexistentes y no una restitución anatómica correcta de la
extremidad ya que considera que la fuerza compensatoria muscular se halla
hipertrofiada o exagerada por la deformidad previa.
La disminución de presiones en el compartimento afecto conseguido
mediante osteotomía se traduce en disminución del dolor que es el objetivo
final de la intervención (Catagni 1994). Por otra parte algunos autores (
Akamasu 1997) mediante estudios densitométricos demuestran la disminución
de la esclerosis del compartimento interno al año de la realización de una
osteotomía valguizante.
Algunos autores han postulado que la mejoría sintomática asociada a
osteotomía tiene una base vascular ( Arnoldi 1975, Benjamin 1969, Helal 1965,
Ruiz-Manrique 1991) por la descarga de la presión venosa intramedular.
La recuperación del cartílago asociado a la osteotomía así como la
prevención de una mayor destrucción se ha aceptado por Maquet (1980) y
Egund (1981) que observa la apertura de la interlínea articular. Coventry (
1979) corrobora este efecto en autopsias, Ivarson (1990) mediante biopsias y
Schultz (1999) mediante artroscopias realizadas al año de practicada la
osteotomía.
27
1.3.2 Historia de la osteotomía
Las primeras descripciones de las osteotomías de EEII persiguen la
corrección de deformidades angulares secundarias a consolidaciones viciosas
de fracturas. Volkmann describe en 1875 la osteotomía correctora para
deformidades de EEII posteriores a fracturas de huesos largos; Wardle la utiliza
a nivel tibial asociada a osteotomía de peroné (1962).
Por otra parte McMurray (1935) y Pawels (1965) utilizan osteotomías
correctoras en la cadera con el objeto de descomprimir el cartílago lesionado
de la cabeza femoral es decir para el tratamiento de la degeneración articular.
Los precursores de las osteotomías en el tratamiento de la artrosis a
nivel de la rodilla fueron Jackson y Waugh (1958, 1961 y 1969). Observan la
asociación entre la degeneración articular y la deformidad en VR de la
extremidad. En 1958, Jackson describe el uso de la osteotomía en gonartrosis
usando una osteotomía curviplana a nivel tibial y en publicaciones posteriores
aplica la osteotomía de sustracción, ambas por debajo de la tuberosidad tibial
anterior.
La dificultad de consolidación ósea a este nivel contribuyen a la
popularización de la OTV con cuña de sustracción externa por encima de la
tuberosidad tibial anterior, descrita por Gariépy en 1961 y por Coventry en
1965. Esta última es la más comúnmente utilizada debido a su simplicidad
aunque el propio Coventry establece las características del paciente ideal y un
conjunto de contraindicaciones.
Maquet retoma la osteotomía de Blaimont (1968) y populariza la
osteotomía cupuliforme o curviplana en 1976, de la que describe dos variantes
: proximal a la tuberosidad tibial anterior, con concavidad distal o por debajo de
la tuberosidad tibial anterior en la osteotomía focal o de concavidad proximal.
Sienta las bases biomecánicas de la indicación de osteotomía en artrosis
unicompartimental mediante la redistribución de cargas de la rodilla siguiendo
los principios aplicados anteriormente a la cadera.
Múltiples autores han empleado la técnica de OTV y han contribuido a su
desarrollo (Debeyre 73, Harris-Kostuic 1970, Herbert 1967, Holden 88, Insall
84, Mattews 88, Merle d´Aubigné 1961) poseyendo en la actualidad una
aplicabilidad reconocida en el tratamiento de la AFTI. La realización de la
osteotomía se efectúa después de una planificación preoperatoria basada en
las mediciones radiológicas descritas anteriormente. El ángulo fémoro-tibial
anatómico y mecánico, el ángulo epifisario y centro de rotación de la
angulación definen el nivel de la deformidad y del valor angular de la misma.
Se considera que de todos los parámetros relacionados con el resultado
clínico de una OTV , la alineación o ángulo fémoro-tibial conseguido es uno de
los más relevantes a parte de la correcta indicación. La corrección angular
buscada mediante una osteotomía tibial es y ha sido motivo de numerosas
publicaciones basadas en series clínicas y estudios experimentales de
28
diferentes diseños. A pesar de la amplia información recopilada no existe
acuerdo sobre la alineación definitiva de forma que los valores aconsejados
oscilan entre 4º-35º de VL por lo que exponemos las sugerencias de los
distintos autores en la Tabla I.
Sólo se coincide en que debe conseguirse una hipercorrección en VL.
Una osteotomía de cualquier morfología que produzca una alineación definitiva
neutra o en VR, es decir con ángulo fémoro-tibial mecánico 0 o negativo se
asocia a malos resultados clínicos (Engel 1981, Johnson 1980, Kettelkamp
1976, Maquet 1977, Terauchi 2002). La mayoría de autores aconsejan
hipercorrecciones en VL moderado tomando valores del ángulo fémoro-tibial
mecánico.
Autor
Año
Ángulo fémoro-tibial mecánico
Harris
Maquet
Jonhson-Kettelkamp
Engel
Coventry
Ruiz-Manrique
Insall
Akamasu
Maygar
Riegger-Krugh
Gautier
Antonescu
Lerat
1970
1980
1980
1981
1984
1991
1993
1997
1998
1998
1999
2000
2000
10º VL
2-4º VL
3-6º VL ( aconsejable 7º)
5-10º VL
10º VL
7º VL
10º-14º VL
10º VL
4º VL
35º VL
4-18º VL ( media de 9º )
3-6º VL (media de 4º )
3-6º VL
Tabla I: Valores de valgo aconsejados en OTV
A pesar de todo Naudie en un análisis de supervivencia no halla ninguna
diferencia entre la altura de la cuña y el fallo de OTV.
Sin embargo la corrección angular operatoria no es siempre la misma
que se consigue al final de la consolidación ósea ( Terauchi 1995 y 2002).
Vainionpää (1981) presenta una pérdida de corrección en los 6 primeros meses
con las OTV tipo Maquet. Todos los autores están de acuerdo en que la
evaluación de los resultados de una OTV debe realizarse en función del cálculo
de alineación conseguido después de la consolidación ósea.
1.3.3 Tipos de osteotomía valguizante
Exponemos los diversos tipos de osteotomía de rodilla propuestos para
la corrección de una deformidad en VR de la extremidad asociada a una AFTI .
Las variantes técnicas propuestas difieren en la morfología de la incisión
cutánea, el nivel y tipo de osteotomía, la sección del peroné y el retensado de
partes blandas ( ligamentos laterales interno y externo ).
29
1.- Incisión cutánea
La incisión cutánea oscila desde una incisión transversal hasta una
longitudinal. Las incisiones laterales y en forma de “S” han sido ampliamente
descritas (Engel 1981). En la actualidad, el tipo de incisión preferida es aquella
que origina menos complicaciones cutáneas en la posible protetización
posterior (Paley 1992).
2.- Nivel de la osteotomía tibial
Respecto a los tipos de OTV pueden clasificarse (Lerat 2000 ,Paley
1994) en función del punto anatómico de realización o por su morfología.
Las realizadas proximalmente a la tuberosidad tibial anterior se
denominan supratuberositarias e infratuberositarias las realizadas por debajo
(Figura 14).
Tuberosidad
tibial anterior
Osteotomía supratuberositaria
Osteotomía infratuberositaria
Figura 14. Nivel de osteotomía tibial
La morfología de la sección ósea determina la denominación de
osteotomías planas o rectas y curviplanas o en cúpula cuando el trazo posee
una concavidad proximal o distal (Figura 15).
Osteotomía plana o recta
Osteotomía curviplana
Figura 15. Morfología de la OTV
30
Las osteotomías planas o rectas pueden ser de cierre ( con cuña de
sustracción ósea ) o de apertura realizadas respectivamente en la vertiente
externa o interna de la tibia en la corrección de un VR tibial.
Las OTV distales a la TTA o infratuberositarias pueden ser de apertura o
de cierre con cuña de sustracción externa. La medición de la cuña de
sustracción externa corresponde a 1mm de base=1º de corrección angular.
También se han descrito osteotomías en cúpula infratuberositarias (Figura 16).
16.a: OTV recta de sustracción
16.b: OTV recta de adición
16.c: OTV curviplana
Figura 16. Tipos de OTV infratuberositarias; a: recta de sustracción, b:recta de adición,
c:curviplana.
31
Las ventajas de realización de la OTV a este nivel son la conservación
de un fragmento óseo proximal grande que favorece la aplicación de un
sistema de fijación u osteosíntesis y la sencillez de realización ya que en esta
zona la tibia poco ancha. Por otra parte no se afecta el aparato extensor
(tuberosidad tibial anterior-tendón rotuliano-rótula) y puede corregir
deformidades torsionales de la tibia.
En el caso concreto de las osteotomías curviplanas infratuberositarias u
osteotomías curvas focales presentan una concavidad superior. La propia
osteotomía forma parte de un círculo cuyo centro se halla en el centro de la
rodilla y consigue una corrección geométrica sin deformidad secundaria de la
tibia. La medición intraoperatoria de la corrección es más fácil en la OTV de
cuña de sustracción que en las osteotomías en cúpula o las infratuberositarias.
Las desventajas para ambas morfologías a este nivel son numerosas.
Se asocia a un elevado porcentaje de retraso de consolidación ósea o
pseudoartrosis que puede disminuirse utilizando técnicas percutáneas, lo que
indica que la exposición quirúrgica e incluso el uso de sierras mecánicas
pueden contribuir a este retraso y exige la aplicación de algún sistema de
osteosíntesis ya que esta osteotomía presenta una elevada inestabilidad. La
traslación lateral de la tibia en las osteotomías planas de apertura o de cierre
es la deformidad secundaria más habitual debido a la realización de la
osteotomía lejos del centro de rotación de la deformidad que normalmente se
halla cercano a la articulación.
Las OTV proximales a la TTA o supratuberositarias también
denominadas metafisarias por hallarse a nivel de la metáfisis tibial pueden
tener las dos morfologías, planas o en cúpula (Figura 17).
17.a: OTV recta de sustracción
32
17.b: OTV recta de adición
17.c: OTV curviplana
Figura 17. Tipos de OTV supratuberositarias o metafisarias; a: recta de sustracción,
b:recta de adición, c:curviplana.
Las planas pueden ser de cierre por la sustracción de cuña ósea en la
vertiente externa o de apertura con aporte de injerto en la vertiente interna. La
equivalencia entre la altura de la base de la cuña de sustracción y la
modificación angular obtenida es (Coventry 1965 y Bauer 1969):
1mm de base de cuña=1º de corrección angular
teniendo en cuenta que se realiza a nivel metafisario donde la anchura de la
tibia es de 57 mm es más válida en mujeres que en hombres. Debido al mayor
tamaño tibial en varones una cuña de base de 10 mm proporciona
generalmente una corrección de sólo 8º.
Bohler demuestra en un estudio experimental que la altura de la base de
la cuña de sustracción (5º-10º-15º) en una OTV de cierre, no modifica el área
de contacto cortical.
En la realización de la osteotomía se aconseja la sección incompleta de
la de la tibia, aproximadamente de ¾ partes de su perímetro con debilitación de
la cortical remante pero sin lesionar las partes blandas. La deformidad plástica
o fractura por compresión conocida como osteoclasia del puente óseo remante
favorece la consolidación ulterior y el mejor control de desplazamiento de los
33
fragmentos óseos a ambos lados de la osteotomía confiriendo una
autoestabilidad elevada ( Bohler 1999, Flamme 1999) y minimizando la
necesidad de aplicación de osteosíntesis de gran rigidez.
Muchos autores realizan la sección ósea proximal a 1.5 cm de la
superficie articular ( Engel 1981, Insall 1982 ). Magyar (1999) la practica a 2-2.5
cm por debajo de la interlinea ya que aplica sistemas de osteosíntesis. Bohler
(1999) en un estudio experimental sobre tibias humanas demuestra que el nivel
de la OTV de cierre a 2 ó 3 cm de la superficie articular no modifica
significativamente las áreas de contacto cortical.
La principal ventaja de la osteotomía metafisaria de sustracción o cierre
es la rápida consolidación ósea tanto por la rica vascularización metafisaria
como por la amplia superficie de contacto. La contracción del cuádriceps
realiza una compresión activa a nivel del foco de osteotomía (Coventry 1984)
favoreciendo su consolidación. Se le atribuye una descompresión secundaria
de la articulación fémoro-patelar aunque no todos los autores coinciden en este
punto.
En el caso de las osteotomías de adición o apertura se puede conseguir
un retensado del LLI.
Las osteotomías curviplanas o en cúpula también poseen una amplia
superficie de contacto y no producen pérdida de hueso esponjoso metafisario
ya que no existe cuña de sustracción.
Los inconvenientes de las osteotomías de cierre son la modificación de
la morfología metafisaria que puede dificultar la implantación posterior de una
PTR y la retracción de la grasa retropatelar que ocasiona una patela baja más
difícil de luxar durante la implantación de una PTR.
El fragmento proximal óseo tibial es especialmente pequeño en las
osteotomías de cierre realizadas cerca de la articulación (a 1.5 cm) lo que
dificulta la implantación de un sistema de osteosíntesis y aumenta la
posibilidad de producir fracturas articulares. Por otra parte las osteotomías de
cierre pueden provocar una discrepancia de longitud de extremidades.
Las osteotomías de apertura metafisaria ofrecen una corrección angular
igualmente satisfactoria aunque precisan del aporte óseo o de un sistema de
distracción progresivo para la regeneración ósea que supone en definitiva un
tiempo de consolidación mayor y ocasionales pérdidas de reducción
posteriores por el colapso de la distracción conseguida.
Las curviplanas poseen una mayor dificultad técnica, se asocian a
fracturas a nivel articular o lesión del aparato patelo-femoral que dificulta
además su acceso. Estas osteotomías presentan concavidad distal y el centro
del círculo que dibujan no coincide con el centro de rotación de la deformidad
creando una deformidad secundaria con traslación diafisaria y mala orientación
de la articulación del tobillo. Por otra parte no consiguen la corrección de
deformidades torsionales que sólo pueden ser corregidas con osteotomías
rectas.
34
2.- Nivel de la osteotomía peroneal
El nivel de la osteotomía de peroné es otro de los temas de interés y se
halla relacionado con lesiones a nivel del nervio ciático poplíteo externo. Éste
pasa alrededor del cuello del peroné cercano al periostio y entre 70-150 mm de
la cabeza peroneal. Se divide en 2 ramas una profunda y otra superficial.
Es especialmente vulnerable a la lesión cuando se realiza la osteotomía
a nivel del cuello y en el tercio proximal del peroné, siendo menor el riesgo de
lesión a nivel de tercio medio. Sin embargo a este nivel el ramo superficial o
sensitivo puede resultar afectado y también la rama motora cuando se aborda
el peroné a través del compartimento muscular ántero-externo (peroneo). En el
tercio distal la posibilidad de lesión es menor, especialmente en el intervalo
entre los compartimentos musculares ántero-externo y posterior superficial.
Cualquier osteotomía de peroné realizada distalmente a la articulación tibioperonea proximal no altera la tensión del ligamento lateral externo de la rodilla.
En vez de la osteotomía del peroné algunos autores utilizan la
desarticulación o sección de las estructuras capsulares de la articulación tibioperonea proximal que acarrea la pérdida de tensión del ligamento lateral
externo y la migración proximal de la cabeza del peroné. Ambas provocan una
deformidad en VR dinámica que contrarresta la corrección angular conseguida
con la osteotomía tibial de sustracción metafisaria. A pesar de ello Forst (1992),
aconseja esta técnica después de un estudio anatómico-mecánico en 14
piernas de cadáver donde demuestra que la lesión del nervio ciático poplíteo
externo se reduce al máximo y además no se modifica de forma significativa el
movimiento del peroné a nivel del tobillo.
Coventry (1965) desarrollando la osteotomía de Gariépy (1960), realiza
una resección de la cabeza del peroné con una reinserción del bíceps femoral y
del ligamento lateral externo a nivel del cuello del peroné y retensado del
mismo.
4.- Retensado de partes blandas
Las estructuras ligamentosas que pueden alterarse en una AFTI sobre
una extremidad con deformidad en VR son el ligamento lateral externo y LLI.
La asociación de tibia vara con laxitud del ligamento lateral externo es
una situación habitual que puede provocar un VR dinámico a pesar de la
realineación ósea. Se evidencia en la fase de la marcha de apoyo monopodal
cuando el centro de gravedad del cuerpo se desplaza a la porción medial de la
rodilla y se asocia a una rotación de la extremidad para compensar dicha
inestabilidad (Wang 1990).
Algunos autores (Coventry 1969) aconssejan restablecer la tensión
ligamentosa en todos los casos mediante la resección de la cabeza del peroné
35
y reinserción del ligamento lateral externo y el bíceps femoral (Gariépy 1960).
Otras publicaciones (Mynerts 1980) aconsejan el gesto quirúrgico sólo a
algunos pacientes que presentan una inestabilidad preoperatoria ya que en
rodillas normales existe una cierta inestabilidad en VR-VL que oscila entre 0 y
9.5º angulares en ambas direcciones mientras que en pacientes con AFTI es
de 1º a 12.5º. Por otra parte, otros autores ( Aglietti 1993, Dugdale 1992)
opinan que la hipercorrección tibial ósea evita los efectos de la laxitud del
ligamento lateral externo y no asocian gestos quirúrgicos de retensado ya que
asumen que la laxitud se recupera espontáneamente después de la
osteotomía.
El problema del retensado ligamentoso del ligamento lateral externo es
restablecer la tensión adecuada, por lo que Paley (1994) desarrolla un sistema
progresivo basado en el uso de un fijador externo que produce un transporte
óseo entre 9 y 23 mm de la cabeza del peroné hasta conseguir una
subluxación tibio-peronea inferior.
La laxitud del compartimento medial, por elongación del LLI puede
evidenciarse en radiología forzada en VL, determinándose una inestabilidad
cierta en caso de apertura articular de 5º o más. No existen técnicas de
retensado directo por lo este efecto se consigue mediante osteotomías
metafisarias. La osteotomía supratuberositaria de adición puede restituir la
tensión ligamentosa del LLI así como la osteotomía curviplana metafisaria ya
que el ligamento posee el fascículo superficial que se extiende de 5 a 7 cm
distalmente a la interlínea articular.
Las series clínicas publicadas muestran que el nivel de osteotomía más
utilizado es el metafisario y los tipos más comunes de osteotomía son las OTV
de cierre (Antonescu 2000, Bohler 1999, Engel 1981, Gautier 1999, Hsu 1990,
Magyar 1999, Martin Ferrero 1991, Riegger-Krugh 1998, Ruiz Manrique 1991,
Terauchi 1995) denominada comúnmente de Coventry y la curviplana
(Akamasu 1997, Josa 1995, Koshino 1976, Turner 1993) conocida también
como tipo Maquet.
Naudie (1999) en un análisis de supervivencia no halla ninguna
diferencia entre ambos tipos de osteotomía respecto a la duración del efecto
terapéutico. Lerat (2000) considera que cualquier tipo de OTV es correcta si su
realización es adecuada.
Las osteotomías metafisarias de apertura ( Magyar 1999, Martin Ferrero
1991) y todos los tipos infratuberositarios (Catagni 1994) poseen una menor
difusión.
36
1.4
OSTEOTOMÍAS : SERIES CLÍNICAS
Las series clínicas publicadas de osteotomías valguizantes tibiales (
OTV) han ido perfilando sus indicaciones, estableciendo criterios diagnósticos
precisos y aportando datos sobre la evolución clínica a largo plazo de esta
técnica.
Se considera que aparece fallo clínico de la osteotomía cuando
reaparece el dolor en la rodillla, aumenta o recidiva la deformidad en VR, se
afectan el resto de compartimentos de la rodilla o cuando se reinterviene al
paciente. Los motivos de la reintervención o conversión a PTR pueden ser los
criterios clínicos asociados a fallo de la OTV (Naudie 1999) o complicaciones
propias de la osteotomía como la no unión o pseudoartrosis (Cameron 1993).
1.4.1 Osteotomías metafisarias de sustracción
Los resultados de las series de corto seguimiento (<5 años) son
uniformemente buenos respecto al dolor y a la función de la extremidad
siempre que la corrección conseguida sea correcta (Engel 1981, Fernández
Sabaté 1980, Rodriguez-Cazar 1986).
Engel (1981) considera que los malos resultados obtenidos en diferentes
series son atribuibles a errores técnicos debidos a una mala corrección de la
deformidad en VR. Aconseja basándose en Kettlekamp (1976) una
hipercorrección mínima de 7º de VL.
En su serie halla 25 % de malos resultados que relaciona con una
hipocorrección, inferior a 4º de valguismo, determinada por la alineación
conseguida durante el tiempo quirúrgico ya que en su serie halla pocas
diferencias de las correcciones iniciales con las obtenidas al año de evolución.
En 4 ocasiones la hipocorrección se realiza por error de planificación debido a
un estudio radiológico incorrecto e infravaloración de laxitud ligamentosa y en
uno por error técnico intraoperatorio.
Las series publicadas por Coventry (1965, 1984, 1987 y 1993) e Insall (
1984 y 1990) son las primeras que permiten evidenciar el detrimento de los
resultados clínicos con el paso de los años.
Coventry (1984) publica una serie de 213 OTV de cierre seguidas
durante 16 años, observando buenos satisfactorios a los 10 años en 61% de
los pacientes a los que practica exploraciones artroscópicas demostrando que
el cartílago de la zona descargada se regenera y cura.
Los parámetros más importantes para conseguir buenos resultados a
largo plazo son correcta elección del paciente, exactitud de la técnica y
37
hipercorrección de 10º de VL.
Indica OTV de cierre en pacientes con dolor localizado en
compartimento interno y cambios radiológicos localizados a nivel del
compartimento interno o AFTI, jóvenes (<70 años) o activos, delgados, sin
enfermedades generales y deportistas. La contraindica en arteriosclerosis
obliterans, limitación del arco móvil ( -20º de extensión o flexión máxima de 7080º ) , inestabilidad severa con translación de 1 cm o usura ósea importante. La
edad no influye en el resultado pero sí el sobrepeso de forma negativa.
Técnicamente usa una grapa única y aplica yeso cilíndrico durante 5
semanas porque considera que sin fijación interna puede aparecer retraso de la
unión o no unión aunque en su serie no describe ningún caso. No halla
problemas de movilidad a pesar del yeso y las complicaciones secundarias son
bajas.
En 1993 publica una serie de 86 OTV de cierre seguidas durante 10
años ( 3-14 años ) a la que aplica un análisis estadístico uni y multivariado de
los factores de riesgo para el fallo de la osteotomía que son : sexo, operaciones
previas, afectación de la articulación fémoro-patelar, nivel del dolor
preoperatorio, edad, altura, varismo preoperatorio.
Sólo halla significación estadística con el peso del individuo y la
corrección angular obtenida al año de la intervención ya que observa una
pérdida de corrección después de la osteotomía de 1º de media. Confirma que
no se aprecia una pérdida valorable de la extensión de la rodilla después de la
OTV.
Los mejores resultados a largo plazo se consiguen cuando se obtiene un
hipercorrección de 8º a 10º de VL al año de la intervención y el peso del
individuo es igual o menor a 1,32 el peso ideal. En esta situación la mejoría
clínica se mantiene en un 90% de los pacientes a los 5 años de la intervención
y en un 65% de los pacientes a los 10 años. En la situación contraria (
pacientes con sobrepeso e hipocorrección ) a los 5 años de la intervención sólo
un 38% de los pacientes presentan resultados satisfactorios y descienden a un
19% a los 10 años.
También considera el sobrepeso como un factor de mal pronóstico
Giagounidis (1999) que revisa 71 osteotomías valguizantes por AFTI. A los 9
años obtiene una mejoría del dolor a la marcha en un 73% y desde el punto de
vista radiológico un 69,5% de los pacientes mejoran o persisten en el grado de
artrosis detectada preoperatoriamente.
Realiza un análisis estadístico multivariado que evidencia 4 parámetros
relacionados con el fallo clínico de la OTV : lesiones preoperatorias,
meniscopatía preoperatoria, progresión del grado de artosis y aumento de
peso. En sobrepesos superiores al 10% del índice de masa corporal el periodo
38
medio libre de dolor se cifra en 5 años, mientras que en caso contrario se
amplia a 7,8 años.
Insall (1984) evalúa 95 OTV metafisarias de sustracción seguidas entre
5-15 años observando que el deterioro del resultado clínico posee una relación
directa con el tiempo de evolución. A los 9 años sólo 37 % de los pacientes
intervenidos están libres de dolor por lo que concluye que la mejoría obtenida
con esta técnica nunca es superior a 10 años .
A diferencia de Coventry considera la edad del paciente un factor muy
importante aconsejando osteotomías tibiales valguizantes (OTV) sólo en
pacientes menores de 60 años y con trabajo físico importante o práctica
deportiva.
Coincide en obtener una hipercorrección aunque busca valores
superiores (corrección inicial entre 10-14º de VL).
Las contraindicaciones son similares a las propuestas por Coventry:
rodillas con más de 10º VR preoperatorio por la inestabilidad ligamentosa
existente, flexo de más de 30º o arco móvil limitado a 75º. No considera la
artrosis fémoro-patelar una contraindicación absoluta.
Utiliza una OTV de cierre utilizando 1 grapa y aplica un yeso circular
reductor que mantiene durante 2 meses permitiendo la carga parcial a partir del
3º día y total a 2-3 semanas. Se observa la consolidación entre 5 y 12 semanas
( 9 semanas de media ). En 1/3 parte de su serie (32 pacientes) aparece un
cambio de la alineación conseguida mediante la intervención, especialmente
por recidiva del VR.
En conjunto observa que los resultados buenos y excelentes disminuyen
con el tiempo.
Reaparece el dolor en 3 pacientes a los 2 años, en 15 rodillas a los 5
años y en 35 al final del estudio. Evidencia incremento del grado de artrosis en
26 pacientes.
Expone las complicaciones de la técnica no descritas por Coventry.
Requiere la movilización forzada bajo anestesia en 6 rodillas por pérdida de
arco móvil de la rodilla tras la osteotomía y/o yeso. En su serie tiene 1 caso de
no-unión de la osteotomía que requiere intervención.
La reconversión a PTR se precisa en 22 pacientes en un periodo entre 2
y 11 años tras la osteotomía (OTV). Observa un aumento de la dificultad
técnica durante la protetización por el acortamiento de la distancia entre
superficie articular y la tuberosidad tibial anterior además del acortamiento del
tendón rotuliano.
39
Otra serie de largo seguimiento es la de Odenbring (1990) que expone
los resultados de 314 OTV de sustracción a los 10-19 años.
Analiza el ángulo fémoro-tibial mecánico conseguido después de la
consolidación de la osteotomía y observa que 144 pacientes no presentan
ningún grado de varismo es decir están normo o hipercorregidos en VL.
Al final de su estudio sólo el 30% de los pacientes sufren una
reintervención ( 62 rodillas ) que consiste en la implantación de una PTR en 52
pacientes y en una nueva osteotomía en 10.
Considera que con pocas excepciones, el deterioro del resultado se
asocia la pérdida de la corrección después de la consolidación de la osteotomía
que ya había reseñado anteriormente Insall.
Esta serie discrepa profundamente de los resultados presentados por
otros autores respecto al bajísimo índice de fallos en un seguimiento muy largo.
Los resultados expuestos por Ivarson (1990) en una serie de 99 OTV
seguidas hasta 11-13 años son similares respecto a los expuestos
anteriormente aunque indica OTV en estadios avanzados de artrosis con
pérdida de hueso en la vertiente medial de más de 10 mm ( grado V ) sin hallar
relación entre los resultados de las OTV a largo plazo ( 11,9 años de media ) y
el grado de artrosis inicial de la rodilla.
Observa resultados buenos o acceptables en la última revisión en un
60% de los casos y protetiza 11 casos por dolor severo o a la marcha.
Respecto al análisis radiológico de sus pacientes observa una pérdida
de la corrección angular obtenida durante la intervención a los 6 meses con
recidivas importantes del VR en 6 rodillas (entre 6 y 12º de VR) y moderadas
en 5 pacientes con valores cercanos a 0º. Por otra parte el valguismo
postoperatorio conseguido no se halla relacionado con la aparición de cambios
en el compartimento externo de la rodilla.
Considera que la corrección de la deformidad angular continúa siendo el
factor pronóstico más importante en la superviviencia de la osteotomía.
Rinonapoli (1998) 102 OTV de cierre sin osteosíntesis seguidas 20 años
en rodillas con artrosis radiológica moderada y desalineación preoperatoria en
VR inferior a 10º.
El ángulo FT anatómico después de la cirugía fue de 8-12º en 33 rodillas
y >12º en 24 equivalente a un rango de 3º-7º por medición fémoro-tibial
mecánica. Observa las pérdidas de corrección de la alineación que divide en
precoces y tardías.
Obtuvo una pérdida de corrección precoz en 10 rodillas al retirar el yeso
40
con un valor angular medio de 3º.
La pérdida de corrección tardía superior a 5º apareció en 11 pacientes
de los 60 controlados ( 24% ) y se debió a la progresión de la artrosis en el
compartimento interno ( 69% ) y externo en el 67% de los casos. La progresión
de la artrosis fue más marcada en hipercorrecciones > a 15º de VL ( coincide
con Hernigou 1996 ). Sin embargo no halla una correlación estadística entre la
recurrencia del VR y los resultados insatisfactorios.
Respecto a la valoración clínica el índice de satisfacción obtenido fue
satisfactorio en un 73% de las rodillas a los 10-14 años y un 40% a los 20 años.
Con un análisis estadístico multivariado halla sólo correlación entre los
resultados clínicos y 2 parámetros evaluados: el grado de osteoartrosis
preoperatoria y la duración del seguimiento. A mayor grado de artrosis
preoperatoria los resultados clínicos son peores y por otro lado observa el
deterioro de los resultados clínicos a partir de los 15 años de evolución. En
cambio no halla correlación estadística entre el ángulo FT y los resultados
clínicos pero aconseja corrección ideal de 10-12º de valguismo.
Majima y Yasuda (2000), aportan su experiencia en un serie de OTV de
cierre a la que aplican un sistema de osteosíntesis de elevada rigidez,
concretamente un fijador externo tipo Charnley, a 10-15 años de seguimiento.
También observan una pérdida de corrección precoz en el primer año y
una correlación estadísticamente significativa entre la progresión de la artrosis
(AFTI) a los 10 años y el ángulo fémoro-tibial medido al año de la cirugía. No se
detecta ninguna relación significativa de dicho ángulo y la progresión de la
artrosis del compartimento externo.
La progresión de la artrosis en compartimento interno hace que los
resultados de la función de la rodilla valorados según la escala de la Knee
Society (Insall 1989) empeoren en el último seguimiento respecto de los del
primer año, aunque se hallan por encima de los obtenidos preoperatoriamente.
Concluye que la hipercorrección en VL provoca un enlentecimiento en la
progresión de la AFTI y cambios al mismo ritmo en el compartimento externo.
Naudie y Rorabeck (1999) realizan un estudio estadístico de 106 OTV
que incluyen 94 osteotomías (OTV) de cierre y 12 osteotomías (OTV) en cúpula
seguidas entre 10 y 22 años. Se utilizaron sistemas de osteosíntesis en todos
los casos (1 ó 2 grapas o fijador externo ) y yeso circular o clamps de
compresión además de las grapas.
En su serie aparecen 15 casos de retraso de consolidación ( 8,5% ) o
pseudoartrosis ( 5,7 %) que se resolvieron de forma espontánea (6 casos) , con
aplicación de nuevo yeso (en 6) o reintervención con retirada de la
osteosíntesis y aporte de injerto con síntesis a compresión.
41
Los estudios estadísticos de supervivencia ( Kaplan-Meier ) indican que
no requierren PTR el 73% de los pacientes a los 5 años, el 51% a los 10 años,
el 39% a los 15 años y el 30% a los 20 años ( son los mismo resultados
publicados por Hernigou a 20 años aunque sin hipercorrección).
Los análisis de regresión univariable de Cox determinan los factores de
riesgo para el fallo precoz definido por la necesidad de conversión a PTR
clasificados en preoperatorios, operatorios y postoperatorios. Los factores de
riesgo preoperatorios son edad superior a los 50 años, artroscopia previa,
afectación del compartimento externo y flexión preoperatoria menor de 120º.
Los intraoperatorios consisten en la corrección en VL satisfactoria (>5º). Los
factores de riesgo postoperatorios son la pérdida de corrección en el primer
año, concretamente la recidiva del VR a valores iguales o superiores a 0º y el
retraso de la consolidación con aparición de dolor local y falta de consolidación
radiológica a los 6 meses o no consolidación de la osteotomía al año de la
cirugía.
El análisis de regresión multivariable de Cox determina como factores
de riesgo de fallo precoz: índice de masa corporal inferior a 25Kg/m2 (
contrariamente a lo publicado por Coventry ), afectación del compartimento
externo o retraso de la unión o pseudoartrosis de la osteotomía.
Sus resultados son parecidos a los publicados por otros autores (
Coventry 1993) a excepción del bajo límite de edad ( 50 años), de flexión
mínima preoperatoria (120º) y del índice de masa corporal donde se observan
malos resultados en pesos bajos. También difiere de otras series por su
elevado índice de retrasos de consolidación y pseudoartrosis.
Los resultados óptimos en cuanto a supervivencia de la osteotomía
(OTV) son del 95% a los 5 años, del 80% a los 10 y del 60% a los 15 años de
la intervención siempre que la elección del paciente haya sido correcta, la
intervención haya conseguido una correcta alineación y ésta se mantenga al
año.
Quizás por la especificidad de la selección del paciente los resultados
expuestos son sensiblemente superiores a los publicados por otros autores (
Coventry 1993,Insall 1993). Finalmente proponen el uso de síntesis más rígida
( lámina placa ) para evitar los retrasos de consolidación o pseudoartrosis que
en su serie son muy superiores a los indicados en otras publicaciones.
La edad inferior a 50 años es la principal recomendación de Holden
(1988) que realiza 45 OTV en pacientes jóvenes y estilo de vida activo y los
sigue durante 10 años. Son los candidatos ideales con un 70% de buenos o
excelentes resultados a los 10 años. Halla correlación entre el buen resultado
clínico y la corrección obtenida aunque sin significación estadística. El factor
más importante es el grado de afectación del cartílago articular de la rodilla en
el momento de la intervención y considera que la técnica puede modificar el
curso de la enfermedad degenerativa.
42
La mala evolución de una osteotomía que ha presentado retraso de
consolidación o pseudoartrosis queda reflejada en la serie de Cameron (1993)
donde aparece fallo precoz y precisan protetización a corto plazo una vez
conseguida la consolidación del foco de osteotomía.
Calvo (1990) expone un 95% de buenos resultados a los 10 años
utilizando OTV de cierre con aplicación de 2 grapas y sección de la
sindesmosis tibio-peronea superior.
1.4.2 Osteotomías infratuberositarias de sustracción
Las series de resultados de osteotomías infratuberositarias son menos
numerosas y con un seguimiento más corto. Los resultados expuestos son
globalmente buenos.
Vainionpää (1981) aporta un serie de 100 osteotomías (OTV) de
sustracción proximales y distales a la TTA y seguidas durante 7 años de media.
Sólo realiza osteosíntesis a las infratuberositarias mediante lámina-placa. El
índice de protetización de sus serie es elevado repecto a otras con más del
60% a los 7,6 años.
Se basa en la medición del eje anatómico medido por su parte externa
considerando normal de 165 a 175º. Aconseja una corrección moderada del eje
entre 167º a 175º donde obtiene mejores resultados clínicos ( coincide con
Coventry 1993 e Insall 1993). Los malos resultados los atribuye a poca
corrección o a la recidiva del VR sin encontrar peores resultados en las
infratuberositarias aunque las ventajas de metafisarias son mayores ya que
consolidan mejor, las no-uniones o retrasos son menos frecuentes y el cálculo
de la corrección pre e intraoperatorio es más sencillo.
En 1990 Catagni utiliza osteotomías (OTV) distales a la tuberosidad tibial
anterior para conservar el balance ligamentoso de la rodilla. Coloca un fijador
externo tipo Ilizarov que considera mínimamente invasivo y permite carga
parcial inmediata. Mantiene el fijador durante 32-105 dias (media 85 días).
Evalúa 55 osteotomías y las sigue durante 5 años. Presenta pocas
complicaciones excepto un 10% de infección superficial de los pines e informa
de la necesidad de translación diafisaria tibial para que el eje mecánico se
desplace al centro de la rodilla y que la articulación del tobillo no presente
valguismo.
Lootvoet (1993) revisa 193 OTV infratuberositarias de cuña de
sustracción externa estabilizadas con lámina-placa. Postoperatoriamente inicia
43
la movilización de la rodilla inmediatamente pero demora la carga total durante
3 meses aunque permite carga parcial de la extremidad a las 6 semanas.
A los 6-10 años de evolución, obtiene un 71% de buenos resultados
respecto de la mejoría del dolor. El ángulo mecánico aconsejado es de
hipercorrección moderada con 3º a 5º de valguismo final. Observa una pérdida
de corrección precoz de 2,3º de media que considera debida a la propia
osteosíntesis y 2,6º al final del estudio por la evolución de la artrosis.
Para obtener los resultados óptimos a los 8 años de evolución se debe
seleccionar el paciente ideal. Consideran indicada la técnica en edades iguales
o inferiores a 60 años. Radiológicamente las características requeridas son: VR
constitucional tibial >de 5º, artrosis moderada o leve con altura de la interlinea
interna al 50%, ángulo fémoro-tibial mecánico preoperatorio igual o inferior a
10º y ausencia de inestabilidad ligamentosa expresada como subluxación de
las espinas tibiales. Estadísticamente hallan un correlación significativa con la
altura de la interlínea o grado de artrosis preoperatorio como factor más
importante en los resultados clínicos obtenidos.
1.4.3 Osteotomías curviplanas o en cúpula
Naudie (1999) demuestra que no existe ninguna diferencia significativa
entre el resultado clínico obtenido mediante una osteotomía metafisaria de
cierre o en cúpula.
Maquet (1980) aporta una serie de 110 pacientes sometidos a
osteotomía en cúpula que estabiliza con 2 pins transfixiantes y fija con clamps
externos a los que permite una movilización inmediata de la rodilla y carga de
la extremidad. Su serie abarca un seguimiento entre 1 y 12 años. Consigue
buenos resultados clínicos que relaciona con la hipercorrección mientras que
en los casos en que recidiva el VR o existe una restitución anatómica los
resultados son malos.
Vainionpää ( 1981 ) afirma que poseen una mayor dificultad para el
cálculo intraoperatorio de la corrección angular y un elevado número de
recidivas de la deformidad en los primeros 6 meses.
Terauchi (1995) estudia 41 pacientes sometidos a 46 osteotomías
valguizantes tipo Maquet ( cupuliforme metafisaria con concavidad distal ) y
estabilizadas mediante un fijador externo tipo Charnley con osteotomía
peroneal a nivel de tercio medio. Se retira el fijador a las 8 semanas de la
intervención y son seguidos durante 2 años de media.
Realiza hipercorrecciones de 7º-9º obteniendo un fémoro-tibial final
oscilante entre 165º-169º. En casos de gran hipercorrección ( mayor a 15º )
44
aparece una báscula importante de la superfice tibial y los resultados son
malos ( como ya había descrito Coventry ).
En un estudio clínico comparativo entre osteotomías valguizantes de
sustracción y osteotomías en cúpula, Marín (1985) halla peores resultados en
las segundas por un mayor índice de fracasos y complicaciones.
Khan (2000) a pesar de las afirmaciones previas presentan una serie de
35 pacientes con osteotomía cupuliforme y buenos resultados a 6 años sin
recurrencia de la deformidad en VR. En su serie no utiliza ningún tipo de
fijación interna y remarca la bondad de la técnica al conservar el stock óseo
metafisario.
1.4.4 Osteotomías metafisarias de adición
Las osteotomías metafisarias de adición son fuente de numerosas
publicaciones en los últimos años. El principal inconveniente, la pérdida precoz
de la alineación conseguida ha sido suplida por el uso de síntesis más rígidas (
fijadores externos ) y la hemicallostasis que consiste en la conservación de un
puente óseo en la vertiente medial por la sección de ¾ partes de la
circunferencia tibial.
Martín Ferrero (1991) compara osteotomías metafisarias de adición
(Debeyre 1973) con osteotomías de sustracción (Ramadier 1974). Aporta una
serie clínica con casuistica interesante ( 72/71 ) con seguimiento medio de 5 y
3 años respectivamente. No considera que la edad constituya una
contraindicación, aunque el estado de la articulación fémoro-patelar determina
los malos resultados contrariamente a las apreciaciones de Lootvoet (1993).
El factor de mayor influencia en el resultado clínico es la corrección
angular operatoria donde se busca un valguismo moderado (5-6º).
Magyar (1999) compara 50 osteotomías (OTV) con distribución aleatoria
de apertura y cierre practicadas a pacientes jóvenes con AFTI moderada y VR
preoperatorio constante de 164 a 176º. En todos los casos se consigue
valguización quirúrgica igual o superior a los 10º. En las osteotomías cierre
aplica yeso y en las de apertura, fijador externo. A las 6 semanas de la
intervención quirúrgica, 7 de las osteotomías de cierre y 21 casos de las de
apertura habían perdido dicha corrección. Al año los resultados radiológicos
son los mismos. La valoración funcional a los 2 años de evolución es idéntica
para ambas series.
45
Magyar (1999) aporta otra serie de 33 pacientes tratados mediante
osteotomías (OTV) de cierre o apertura con hemicallostasis, comparando la
corrección obtenida en 3 dimensiones mediante radioestereometría. Este
sistema consiste en la implantación durante la intervención de marcadores de
Tantalio a ambos lados de la osteotomía. Estos marcadores son radioopacos y
permiten la realización de controles de desplazamiento relativo. En su serie
aplica el mismo método que el desarrollado anteriormente y realiza controles al
mes y al año de la cirugía.
Observa mayores alteraciones del segmento proximal en las
osteotomías de cierre consistentes en desplazamiento medial, traslación distal
y rotación de los platillos tibiales respecto del eje de la tibia. Demuestra que las
OTV de apertura no se colapsan después de retirada la fijación externa.
Presenta una serie de corto seguimiento porque hace hincapié en la pérdida de
corrección precoz de la osteotomía.
Recomienda la OTV de apertura en pacientes jóvenes y activos y
aconseja una ligera hipercorrección para conseguir mejores resultados a corto
y largo plazo.
Nakamura (2001) compara en un estudio prospectivo 50 osteotomías
repartidas aleatoriamente entre metafisarias en cúpula con osteotomías de
apertura asociadas a hemicallostasis y aplicación de fijador externo.
Obtiene la misma corrección angular intraoperatoria. Al final del
seguimiento, en las de apertura no hay alteraciones de la altura del tendón
patelar y el grado de inclinación y el desplazamiento lateral del plato tibial
respecto de la diáfisis es menor al contrario que en las osteotomías en cúpula
donde aparece acortamiento patelar o patela baja, inclinación del platillo tibial
medial y balanceo del cóndilo tibial respecto al eje óseo que pueden dificultar la
implantación posterior de una PTR.
Weale (2001) realiza 67 osteotomías metafisarias de apertura
estabilizadas mediante fijador externo y observa que los resultados obtenidos
son comparables a otras osteotomías convencionales: superviviencia a 5 años
del 89% y del 63 % a los 10 años. Entre las ventajas cita el aumento del
resultado funcional, una elevada supervivencia de la OTV en pacientes
correctamente seleccionados y la facilidad de implantación de una PTR
posteriomente. La publicación de Kitson (2001) remarca la misma característica
obtiendo en las rodillas reintervenidas unos resultados funcionales según la
escala de la Knee Society (Insall 1989) satisfactorios.
Para Klinger (2001) las ventajes del uso de osteotomías metafisarias de
apertura con aplicación de fijador externo son la baja tasa de lesión nerviosa o
vascular y la correcta alineación de la extremidad sin valguismos finales
superiores a 175º. No observa colapsos del hueso neoformado teniendo en
cuenta que mantiene el fijador durante un periodo medio de 2,5 meses.
46
1.4.5 Osteotomía valguizante y artrosis fémoro-patelar
La afectación de la articulación fémoro-patelar es una contraindicación
relativa para la realización de una OTV según Insall (1993), mientras que para
Coventry es indiferente. Riegger-Krugh (1998) considera que se trata de un
factor preoperatorio que influye negativamente en el resultado de la
osteotomía.
Hijazi al Susi (1994) revisando osteotomías 65 de adición medial a 5
años de evolución halla una importante relación entre el grado de artrosis
fémoro-tibial y fémoro-patelar. Concluye que la artrosis fémoro-patelar puede
disminuir los buenos resultados de la osteotomía. Aconseja en en caso de
artrosis fémoro-patelar moderada se debe realizar algún gesto quirúrgico
asociado mientras que en formas avanzadas de degeneración articular
rotuliana considera como indicación primaria la artroplastia de rodilla.
Ruiz Manrique (1991) aporta una serie de 27 pacientes jóvenes con
deformidad en VR y artrosis de compartimento interno (AFTI) asociado a
artrosis de la articulación fémoro-patelar con arco móvil de la rodilla conservado
(90º) y sin inestabilidad, seguidos durante 4 años.
Les practica una osteotomía de sustracción sin ostetosíntesis asociada a
patelectomía obteniendo una hipercorrección en VL entre 5-10º. Los inmoviliza
con yeso durante 5 semanas y permite el apoyo inmediato. Estima un periodo
medio de fisioterapia postoperatorio de 4 meses.
Obtiene buenos resultados en 64% de los pacientes, regulares en el 14
% y malo en 21 % por severo dolor y limitación. Precisa la conversión a PTR en
4 pacientes (14%) al cabo de 2 años de promedio. La pérdida de movilidad o
corrección aparece en 1 caso teniendo en cuenta la patelectomía. El autor
considera que los malos resultados aparecen durante el primer o segundo año.
Determina como factores de mal pronótico la artrosis fémoro-tibial
avanzada, la aparición de necrosis del cóndilo femoral interno o del platillo tibial
( complicación por OTV muy alta ) y en cambio considera que la patelectomía
no tiene repercusiones importantes.
47
1.4.6 Complicaciones de la osteotomía
Las complicaciones más comunes asociadas a osteotomía (OTV) a parte
de la pérdida de corrección y la progresión de la artrosis son parálisis del nervio
ciático poplíteo externo, el síndrome compartimental, el retraso de
consolidación o pseudoartrosis o las fracturas intraarticulares en osteotomías
excesivamente subcondrales (Paley 1992). La incidencia gobal de las mismas
es muy variable en las distintas series y oscilan entre el 10 y el 60%.
Forst (1993) aporta un estudio anatómico extenso de localización y
recorrido del ciático poplíteo externo alrededor del cuello del peroné. Informa
de la posibilidad de lesión en cualquier tipo de osteotomía peroneal que sólo
desciende mediante la luxación tibio-peronea proximal o desarticulación.
El síndrome compartimental es una complicación poco frecuente en las
osteotomías que no utilizan osteosíntesis. El uso de fijaciones internas rígidas
como la lámina-placa puede asociarse a síndrome compartimental como
demuestra Lemaire (1982) en un estudio comparativo en osteotomías
estabilizadas mediante un cuadro de compresión o lámina-placa. La mayor
lesión muscular requerida para la adaptación de la placa favorece la aparición
de este síndrome.
Cameron (1993) resalta los malos resultados clínicos de las osteotomías
que han precisado una o varias intervenciones por retraso o pseudoartrosis de
la osteotomía y una vez conseguida la consolidación del foco de fractura se
requiere protetización a corto plazo. Mammi (1993) aplica electroestimulación
para mejorar la consolidación a nivel del foco.
Las complicaciones vasculares también deben tenerse en cuenta.
Turner (1993) halla trombosis venosa profunda clínica en un 15% de 84
pacientes sometidos a osteotomía en cúpula estabilizadas con Steinmann y
clamps externos con tiempo quirúrgico de 90 minutos e isquemia pneumática
de 75 previa exanguinación con Esmarch a pesar de la profilaxis con heparina
de bajo peso molecular. El estudio por venografia demuestra en el 41% de los
pacientes signos de trombosis venosa profunda aunque no se asocien a
clínica. No tienen ningún caso de tromboembolismo pulmonar aunque la
incidencia de éste es del 1.7% de los pacientes con trombosis venosa.
Zaidi (1995) refiere la posibilidad de lesión de la arteria poplítea durante
la realización de una osteotomía valguizante metafisaria.
Realiza un estudio anatómico experimental y otro paralelo mediante
ultrasonografía en pacientes voluntarios donde demuestran que la arteria
poplítea pasa cercana a la tibia en el punto de osteotomía tanto en extensión
48
completa como en flexión de 90º, demostrando que la flexión de la rodilla no
proteje a esta estructura vascular (Figura 18).
Figura 18. Recorrido de la arteria poplítea
1.4.7 Osteotomía y osteosíntesis
Hasta ahora hemos relacionado el uso de síntesis primarias rígidas
(fijador externo o lámina-placa) con las osteotomías de apertura sin embargo
son cada vez más aconsejadas en cualquier tipo de osteotomía para evitar las
pérdidas de corrección precoz e iniciar la movilización de la rodilla de forma
inmediata que a su vez disminuye la incidencia de patela baja.
El tipo de fijación depende del tipo y el nivel de osteotomía elegido (Lerat
2000, Paley 1992). Se pueden usar sistemas internos o externos.
Dentro de las síntesis internas las más referenciadas son las grapas
preconizadas por Conventry (1965) que resultan suficientes en caso de
osteoclasia medial que se caracteriza por mantener la cortical interna intacta
pero que generalmente se asocian al uso de yeso circular.
Las grapas modificadas con anclaje alargado y escalón se han
desarrollado para su implantación en osteotomías de cierre (Flamme 1999,
Magyar 1999) aumentando su rigidez.
Otros tipos de síntesis internas son los tornillos y las placas o láminaplaca (Müller 1971) que ofrecen una mayor estabilidad aunque requieren una
mayor exposición quirúrgica.
Las principales desventajas de la lámima-placa son su baja ajustabilidad
a la osteotomía (Lootvoet 1993, Orozco 1988) y la poca capacidad para
modificar la corrección una vez implantada. Aunque puede realizarse un control
radiológico intraoperatorio para determinar la correcta alineación este resulta
difícil por el amplio campo que debe exponer. Lerat (2000) también describe la
mayor dificultad de cierre con este sistema de osteosíntesis.
49
Autores como Miniacci (1989) desarrollan síntesis mixtas
confeccionadas a partir de una placa recta que se dobla para aplicarse como
una lámina placa, aunque su menor tamaño y su moldeabilidad evitan
problemas como el síndrome compartimental y disminuyen las dificultades de
adaptación.
Gautier (1999) utiliza una lámina-placa canulada para la estabilización
de ostetomías de sustracción que facilita la implantación y orientación de la
misma.
Por otra parte existen los fijadores externos que ofrecen una elevada
rigidez en su montaje. Pueden ser circulares o planos dependiendo del anclaje
óseo que utilicen es decir, clavos transfixiantes o pines monolaterales. Las
ventajas de los fijadores son variadas, permiten la corrección del valguismo una
vez implantados y pueden utilizarse en osteotomías percutáneas
especialmente en infratuberositarias, donde disminuyen el retraso de
consolidación, la lesión nerviosa del ciático poplíteo externo y el síndrome
compartimental al no requerir exposición quirúrgica importante. Por otro lado
exisite un mayor riesgo de infección superficial o profunda de los puntos de
entrada de los anclajes óseos.
Hoffmann (1991) compara un grupo de pacientes con osteotomía tibial
inmovilizado con yeso con otro con osteosíntesis interna rígida. El segundo
grupo mostró una recuperación de balance articular más rápida y un número de
complicaciones significativamente menor.
Rinonapoli (1998) observa el descenso de la rótula valorado por el
índice de Caton-Deschamps (1982) en un 80% de pacientes sometidos a
osteotomía sin osteosíntesis y lo atribuye a la inmovilización de la rodilla en
extensión mediante yeso circular.
Westrich (1998) demuestra que la osteosíntesis y la rápida movilización
de la rodilla influyen directamente en la altura patelar y evitando dificultades
secundarias durante la protetización de la rodilla. Analiza un grupo heterogéneo
de osteotomías de sustracción realizado por varios cirujanos y sintetizado con
grapas de osteotomía, placa en “L” con tornillos y placa recta sin hallar
diferencias importantes entre los distintos tipos de síntesis utilizado.
Billings (2000) en una serie de 64 OTV de sustracción con osteosíntesis
interna rígida concretamente placa en “L” a los que permite movilización precoz
de la rodilla. A los 8 años de seguimiento observa una menor incidencia de
patela baja. Calcula una supervivencia del 85% a los 5 años y del 53% a los 10
años, muy parecida a la aceptada para esta misma técnica con grapa y
50
inmovilización por yeso. En la conversión en 21 rodillas a PTR no halla
dificultad de implantación por patela baja ni por la osteosíntesis utilizada.
Closkey (2001) atribuye también a la movilización precoz la disminución
de la alteración del aparato extensor entendido como el conjunto de tendón
cuadricipital, rótula y tendón rotuliano y la aparición de patela baja.
Muchos autores opinan que el deterioro de la corrección ósea se asocia
a un peor resultado (Coventry 1987 ,Hernigou 1996, Odrenbring 1990). Cuando
este proceso se inicia precozmente después de la intervención indica una
insuficiente fijación de la osteotomía (Magyar 1999) y se agrava por el
sobrepeso y la corrección insuficiente del VR (Flamme 1999). En otros casos
aparece después de la consolidación ósea y depende de la progresión de la
artrosis o de la inadecuada compensación de las fuerzas que actúan en la
rodilla ( Prodromos 1985, Wang 1990).
Por otra parte la pérdida precoz de corrección conseguida mediante la
osteotomía es causa de revisiones quirúrgicas (Cameron 1993, Hernigou 1987,
Miniaci 1989, Myrnerts 1880, Tjörnstrand-Egund 1981) que empobrecen el
resultado de la osteotomía como ya ha sido expuesto.
A diferencia de Coventry (1993) que expone una serie de 213
osteotomías sin ningún retraso de consolidación ni pseudoartrosis otros autores
como Myrnerts (1980) creen que la falta de fijación de la osteotomía es causa
del retraso o fallo de consolidación y considera que la pérdida precoz de
corrección está infravalorada.
Hernigou (1987) informa de una pérdida de corrección en un 23% de su
serie y en 12% de los casos debida directamente a la inestabilidad de la
fijación.
Miniacci (1988) en osteotomías valguizantes de sustracción detecta
pérdida de corrección en el 7% de los casos inmovilizados con yeso.
Por otro lado, Gautier (1999) utilizando lámina-placa para estabilización
de la osteotomía aporta sólo 2 pacientes con pérdida de corrección.
Naudie (1999) publica en su serie un elevado número de retrasos (
8,7%) y fallos de consolidación (5,7%) que no explica ya que usa
frecuentemente 1 ó 2 grapas como sistema de síntesis, aunque se trata de un
sistema de síntesis de baja rigidez.
Cameron (1993) informa de un índice personal de pseudoartrosis menor
al 0,5%, sin embargo interviene 10 casos remitidos de otros centros. Excepto
un osteotomía cupuliforme establizada con fijador el resto son osteotomías de
sustracción estabilizadas con grapas y yeso, grapas o grapas y fijador externo.
En la reintervención utiliza placas simples y en 5 casos doble placa. En el
segundo grupo obtiene consolidación en todos los casos mientras que el grupo
51
de placa simple fallan en 2 ocasiones y precisan una nueva intervención por lo
que aconseja doble placa en el rescate.
Rozbruch (2002) en casos de osteotomía de sustracción fallida con
desviación angular en VR o VL o alteración de la longitud del miembro
aconseja el uso de fijador externo a distracción aportando estabilidad y
consiguiendo la consolidación ósea en 4,4 meses de media.
Flamme (1999) revisa las pseudoartrosis de otros autores con índices
del 1 al 4% (Bauer 1969, Coventry 1985, Geibel 1985, Schatzker 1985) siendo
Wardle (1962) el autor que notifica mayor incidencia (13%), en todo caso la
atribuye a una subóptima estabilización primaria en los tipos usualmente
utilizados de osteosíntesis.
No existe consenso para definir cual es la osteosíntesis ideal.
Defienden la osteosíntesis interna mínima Dejour (1994) y Coventry
(1984) que consideran que una sola grapa bien colocada es suficiente.
Fernandez Sabaté (1980) emplea sistemáticamente 2 grapas. Flamme (1999)
cree que debe garantizar la movilización precoz en el postoperatorio inmediato
y ser técnicamente lo más simple posible para evitar los malos resultados fruto
de la curva de aprendizaje (Orozco 1988).
Las osteosíntesis internas rígidas en osteotomías de sustracción las
preconizan Khosino (1976), Orozco (1988), Mammi (1993), Korovesis (1999),
Billings (2000) aplicando placa AO/ASIF en “L” aunque existe la necesidad de
moldeado previo para facilitar la adaptación a la tibia. Lootvoet (1993) defiende
el uso de lámina-placa pero informa que puede dificultar el cierre de la
osteotomía, para Rinonapoli (98) garantiza una estabilidad suficiente para
evitar el uso de ortesis en el postoperatorio y la modificación canulada de
Gautier (1999) facilita su implantación. Lerat (2000) remarca la menor
utilización de la placa como material de osteosíntesis mientras que las grapas,
lámina-placa y fijador externo son los métodos más utilizados.
Respecto al uso del fijador externo, Weale (2001) lo aplica en
osteotomías metafisarias de apertura con pocas complicaciones y Takahashi
(2000) en osteotomías cupuliformes percutáneas consiguiendo una corrección
angular exacta. Majima (2000) usa un fijador tipo Charnley como osteosíntesis
primaria en osteotomías metafisarias de cierre.
Forst (1993) no halla evidencias que la unión de la osteotomía esté
influenciada por el sistema empleado.
52
1.4.8 Osteotomía y cinemática
La osteotomía valguizante ocasiona una modificación de la morfología
del extremo superior de la tibia y un desplazamiento del punto de presiones
articulares, con repercusiones a nivel de la musculatura local. Existen
numerosas series clínicas que observan el comportamiento cinemático de las
rodillas sometidas a osteotomía.
Johnson y Waugh (1979 y 1980) observan que durante la marcha en
rodillas con eje mecánico correcto la carga es predominantemente medial pero
en rodillas varas la carga del compartimento interno corresponde al 100% del
peso corporal total.
Las cargas soportadas por el compartimento interno de la rodilla son
superiores durante la marcha. Los resultados estáticos no contemplan la
aparición de fuerzas horizontales de reacción al suelo que explican esta
divergencia de resultados.
Harrington (1983) considera después de un estudio de la marcha que las
presunciones de carga a través de estudios estáticos son totalmente erróneas.
Se basa en análisis de la marcha mediante transductores que miden las
fuerzas generadas en las articulaciones de forma no invasiva.
Confiere una gran importancia al desplazamiento del centro de gravedad
del cuerpo, a la velocidad de marcha y a la contracción de los grupos
musculares externos que no se valoran en proyecciones radiográficas
estáticas. En las deformidades angulares de la rodilla detecta una disminución
de las cargas en las zonas afecatdas por el desarrollo de mecanismos
compensadores.
Prodromos (1985) estudia la relación entre el resultado clínico de 21
pacientes sometidos a osteotomía y distribución de la carga durante la marcha.
Estudia el momento adductor de la rodilla y lo clasifica en elevado y bajo
según el valor del vector resultante. Considera la aparición de una marcha
compensadora en rotación externa asociada a momentos bajos y en rotación
interna de la extremidad en momentos adductores elevados.
Un momento adductor bajo preoperatorio es el factor que se asocia a
mejores resultados a los 3,2 años de seguimiento ya que existe un estilo de
marcha en rotación externa compensatorio que se mantiene después de la
intervención. Por otra parte los pacientes con recidiva de la deformidad en VR
presentan un pico de momento adductor elevado.
53
Wang (1990) revisa a más largo plazo ( 8,9 años ) la serie de 28 rodillas
de Prodromos. Observa la correlación entre los resultados y el pico máximo
adductor de la rodilla durante la marcha.
El grupo de bajo momento adductor posee buenos resultados en el
100%, aunque en el otro grupo también existen 9 casos con buenos resultados.
El VR recidiva en 10 de los pacientes con elevado momento adductor y en 3 de
bajo momento.
Existe una pérdida de los resultados funcionales obtenidos en ambos
grupos asociada al paso del tiempo.
El grupo de elevado momento adductor posee una media de 3,7º de VR
al final del seguimiento. El grupo de bajo momento adductor se asocia al
mantenimiento de la corrección en VL y la marcha en rotación externa del pie
que supone la capacidad de reducir el momento adductor de la rodilla.
Wada (1998) también estudia la relación entre el momento de adducción
de la rodilla preoperatorio y los resultados clínicos de OTV a los 6 años de
seguimiento sin hallar ninguna correlación. En todos los casos consiguen una
valguización de la extremidad moderada entre 6-8º de valguismo.
Opina que el momento adductor detectado preoperatoriamente es reflejo
de la alineación en VR preoperatorio. Por otra parte halla una buena
correlación entre los resultados clínicos y las mediciones radiológicas (
telemetría en carga).
Goh (1993) realiza un estudio clínico comparativo de la marcha entre 3
grupos: pacientes sanos, pacientes con gonartrosis y pacientes con gonartrosis
intervenida con osteotomía y buen resultado clínico a los 2 años de la
intervención. El estudio cinemático se realiza mediante marcadores de
superficie y 5 videocámaras interconectadas con un ordenador. Se determina el
pico del momento adductor que expresa el instante de máxima carga a nivel de
la rodilla durante la fase de marcha.
Observa una gran alteración del patrón de distribución de cargas a las
que atribuye el deterioro clínico de los resultados a los 5 años en los pacientes
del último grupo.
Observa que mientras en una rodilla vara el compartimiento interno
conserva la máxima fuerza unido a un aumento de la tensión del ligamento
lateral externo en las rodillas con deformidad en VL el compartimento más
cargado es el externo y se asocia a un aumento de la tensión del LLI.
Un 57% de las rodillas intervenidas presentan una alteración del patrón
de distribución de cargas. En las que existe hipercorrección mayor de 5º las
54
cargas del compartimento externo aumentan mucho y no son tan marcadas en
correcciones inferiores a 5º de VL. Difiere de las series clínicas publicadas con
anterioridad que no atribuyen a la osteotomía valguizante un aumento de
artrosis en el compartimento externo.
Sólo algunos pacientes adoptan una marcha compensadora en rotación
externa ( momento adductor bajo ) y no puede atribuir la aparición de la misma
a un resultado clínico específico de la intervención.
Weidenhielm (1993) aporta el primer estudio cinemático invasivo
caracterizado por la aplicación de marcadores de tantalio directamente en el
hueso a nivel del fémur, de la rótula y de la tibia a ambos lados de la
osteotomía desarrollando la radioestereometria. Se analizan 7 pacientes
sometidos a OTV con una corrección media de 4º de VL.
Observa el eje de rotación fémoro-tibial durante la marcha que
permanece inmodificado ya que se trata de un procedimiento extraarticular, en
cambio aumenta la rotación tibio-femoral después de la cirugía por la
disminución del dolor.
No hay cambios significativos de la posición rotuliana que depende
básicamente de la función cuadricipital y afirma que el valguismo conseguido
no influye de forma importante en el desplazamiento patelar.
Finalmente postula que la cinemática de la rodilla no se afecta por la
osteotomía y que las mediciones radiológicas en carga son un buen soporte
para el cálculo de la cuña de sustracción.
Aunque Nagel e Insall (1996) no desarrollan un estudio cinemático
completo aportan los resulados funcionales de 34 pacientes jóvenes sometidos
a osteotomía (OTV) por AFTI. Al final del estudio un 82 % de los pacientes
presentan un elevado grado de satisfacción y practican algún tipo de deporte (
correr o saltar ) que podría lesionar los componentes de una PTR.
55
1.5
OSTEOTOMÍAS Y PRÓTESIS
El tratamiento quirúrgico de la artrosis de compartimento medial ( AFTI )
ha tenido históricamente varias fases. Después de su descripción se utilizaron
ampliamente las osteotomías correctoras para el tratamiento de la artrosis de
rodilla y posteriormente debido al desarrollo de las prótesis totales se limitaron
sus indicaciones.
Sin embargo, durante la década de los ochenta las osteotomías
volvieron a popularizarse fruto de los fracasos observados con las primeras
prótesis unicompartimentales especialmente en pacientes jóvenes (Engel
1981).
Aunque algunos autores (Hewett 1998) consideran la posibilidad del uso
de ortesis como alternativa previa a la osteotomía o prótesis en AFTI, las
posibilidades de tratamiento quirúrgico en AFTI (Dearborn 1996, Marmor 1990)
con sintomatología superior a un año de evolución se perfilan en tres técnicas:
osteotomía tibial valguizante (OTV), prótesis unicompartimental y prótesis total
de rodilla (PTR).
Algunos autores consideran que existe no conflicto de indicación
(Dearborn 1996, Gill 1995) una vez evaluados los parámetros de edad,
alineación en VR de la extremidad y nivel de actividad del paciente.
Existen otras técnicas quirúrgicas propuestas para el tratamiento de la
gonartrosis como la limpieza articular o las perforaciones que no desarrollamos
por no considerarlos tratamientos definitivos.
Insall en 1981 hace mención del aumento de la protetización articular de
la rodilla por gonartrosis en detrimento del uso de las osteotomías. Advierte que
la substitución completa ( PTR ) o parcial ( prótesis unicompartimental ) de las
superficies articulares obliga a preveer la aparición de complicaciones que
obliguen al recambio protésico.
En el sumario aporta su experiencia en 72 recambios de prótesis de
rodilla. Los resultados clínico-radiológicos obtenidos en sus casos son
parecidos a los observados en prótesis primarias pero no idénticos recalcando
la dificultad de obtener una resolución completa del dolor y la afectación
constante del mecanismo extensor.
Broughton (1986) compara los resultados 49 osteotomías tibiales
valguizantes (OTV) y 42 prótesis unicompartimentales seguidas durante 5-10
años obteniendo mejores resultados repecto a la función y al movimiento en las
prótesis parciales. Aunque los periodos de seguimiento son distintos realiza un
análisis de supervivencia que convierte a los grupos en comparables, excepto
que el grupo de osteotomías posee una menor edad media.
56
Halla más complicaciones sistémicas y locales en el grupo de las
osteotomías (OTV). En el estudio radiológico, las osteotomías consiguen frenar
la evolución de la artrosis en el compartimento interno aunque en el externo
aparecen cambios degenerativos moderados. En las unicompartimentales , no
aparece progresión de la artrosis en la articulación fémoro-patelar pero sí en el
compartimento externo en algunos casos ( <10% ).
En el analisis de fallos para cada técnica se exponen
reintervenciones de osteotomías y 3 recambios de prótesis parciales.
10
Las osteotomías se revisan entre 7 meses y 7 años de la primera
intervención por no unión, malacorrección de la deformidad y progresión de la
artrosis, infección, pérdida de corrección posterior a la intervención o falta de
remisión de la sintomatología a pesar de una técnica correcta.
En el caso de las prótesis unicompartimentales se realizan 3 recambios
por valguismo exagerado con afectación del compartimento externo, progresión
de la artrosis en el compartimento externo sin defectos de implantación y dolor
fémoro-patelar incapacitante.
El autor concluye que los resultados de las osteotomías son poco
predecibles mientras que las unicompartimentales poseen unos resultados
clínicos muy superiores. Considera las prótesis unicompartimentales el
tratamiento de primera elección en AFTI en pacientes ancianos.
No sólo
respecto a las
resultado de
osteotomizada.
publicaciones.
se ha comparado el resultado clínico de las osteotomías
prótesis sino que también se ha analizado profundamente el
una prótesis implantada en una rodilla previamente
Los resultados son muy divergentes en las distintas
Staeheli (1987), revisa retrospectivamente 35 pacientes con osteotomía
(OTV) metafisaria de sustracción fallida a los que se ha implantado una
prótesis total o parcial.
Los motivos que obligaron a la protetización fueron la progresión de la
artrosis, inadecuada corrección o recidiva del VR, no unión o hipercorrección
en VL.
No halla más complicaciones intraoperatorias ni en la evaluación a los 2
años. Considera que en los casos en que se ha realizado una osteotomía
valguizante no existen alteraciones óseas de importancia y considera que no
hay diferencias respecto a una prótesis primaria.
Sin embargo en la publicación de Rees (2001) los resultados de las
prótesis unicompartimentales implantadas a pacientes con osteotomía fallida
empeoran de forma significativa. En este grupo aporta un índice de recambios
57
de la prótesis a los 5 años del 27% que es muy superior al 4% propio de las
unicompartimentales primarias para este tiempo evolutivo que poseen un valor
de supervivencia superior al 96%.
Simultáneamente a Staeheli, Katz (1987) expone una serie comparativa
entre PTR primarias o secundarias a fallo de osteotomías (OTV) en 21
pacientes después de 2.9 años de seguimiento.
Halla excelentes resultados en el 100% de las primarias y el 81 % de las
prótesis totales implantadas en pacientes a los que se les había practicado una
osteotomía previa. Las osteotomías fueron metafisarias de cierre en el 86% y
curviplanas en el 14%.
El autor expone un conjunto de dificultades quirúrgicas en el caso de las
PTR posteriores a osteotomía tibial como la retirada de material de
osteosíntesis propio de la osteotomía, la pérdida de altura rotuliana y la
excesiva rotación externa de la parte proximal de la tibia. Postoperatoriamente,
2 pacientes precisan otro gesto quirúrgico y encuentra dificultades evolutivas
por la pérdida de altura rotuliana.
Concluye que los resultados de prótesis totales de rodilla en pacientes
sometidos a osteotomía previa se aproximan a las obtenidos en prótesis
primarias pero no son iguales. En el primer grupo concretamente en las
osteotomías de cierre se dificulta la implantación protésica por la disminución
del espacio entre la tuberosidad tibial anterior y superficie articular.
Uchinou (1996) también expone dificultades técnicas en la protetización
de una rodilla a la que se le había practicado una osteotomía metafisaria
curviplana. Plantea las posibilidades de rescate en rodillas hipercorregidas en
VL por una osteotomía durante la implantación de una PTR. Sugiere la
realización de una nueva osteotomía en el mismo tiempo quirúrgico e
implantación de un vástago tibial de recambio (prótesis de rescate). Cita a otros
autores (Krackow 1990) que utilizan para el defecto en la parte medial
metafisario cuñas metálicas o cementación del platillo tibial interno, que el autor
considera desaconsejables ya que se observan lineas de radiolucencia
precoces.
Aunque algunas publicaciones defienden la inocuidad de la osteotomía (
Lizaur 1999) varios autores han publicado las dificultades técnicas de la
implantación de una PTR después de la realización de una osteotomía tibial (
Amendola 1989, García 1993, Hoffmann 1994, Laguna 1996, Mont-Clin Orthop
1994, Mont-Orthop Clin North 1994, Neyret 1992, Windsor 1988).
Sarasquete (1998) compara dos series equivalentes de pacientes a los
que se ha implantado una PTR primaria o después de una osteotomía y
seguidas durante 5 años.
58
La tasa de revisión o reintervención de la prótesis es del 16% por
resultado regular o malo en las PTR posteriores a osteotomía además
presentar un descenso rotuliano constante.
La evaluación parámetros clínico-funcionales valorados mediante la
escala de Knee Society (Insall 1989) y radiológicos define dos subgrupos en los
pacientes con PTR posterior a osteotomía:
pacientes con osteotomías metafisarias de sustracción ( o sencilla ) y
los pacientes con osteotomías complejas curviplanas o combinadas o
pacientes multioperados.
El subgrupo portador de prótesis después de una osteotomía sencilla
presentó peores resultados que las prótesis primarias pero sin significación
estadística.
Las revisiones de prótesis se asociaron de forma constante a prótesis no
cementadas, osteotomías complejas o pacientes multioperados (patelectomía
previa) y presentaron además una mayor dificultad técnica.
Meding ( Clin Orthop 2000; J Bone Joint Surg Am 2000) presenta los
resultados clínicos de prótesis totales de rodilla cementadas implantadas
después de osteotomías tibiales de sustracción o curviplanas y seguidas
durante un periodo más largo de 8,7 años de media.
Aunque expone las dificultades técnicas intraoperatorias no halla
resultados clínico-radiológicos significativamente distintos respecto de las PTR
primarias al final del estudio.
Billings (2000) no halla dificultades intraoperatorias en el momento de la
protetización de la rodilla en un grupo de pacientes sometidos a OTV a los que
había aplicado un sistema de osteosíntesis rígida inicial y atribuye a la
movilización precoz después de la osteotomía este efecto.
Por otra parte, la implantación de una prótesis unicompartimental de
rodilla como primera elección no está exenta de riesgos, y en los grupos con
mayor experiencia se refieren también complicaciones. Los resultados de una
prótesis total de rescate por prótesis unicompartimental fallida no ofrece los
resultados clínicos que se observan en una prótesis total primaria.
Barrett (1987) expone su amplia experiencia en prótesis
unicompartimentales . Su serie está compuesta por 29 pacientes portadores de
prótesis unicompartimentales que han precisado reintervención por
aflojamiento de uno o los dos componentes protésicos, progresión de la artrosis
en el compartimento externo, síntomas fémoro-patelares, inestabilidad y
malposición del componente tibial o errores técnicos. En la mitad de las
59
revisiones se requirió aporte óseo, de tornillos y cemento, vástagos de revisión
o la combinación de varios.
El grupo de trabajo de Barrett ( Boston ) implantó desde 1974 hasta el
momento de la publicación un total de 620 prótesis unicompartimentales. Las
ventajas atribuidas a las prótesis parciales de rodilla son la conservación de los
ligamentos cruzados anterior y posterior, de la articulación fémoro-patelar y de
la mitad de la superficie articular de la rodilla, es decir, el compartimento no
protetizado.
En el análisis de fallos resalta las características del paciente ( 6 de ellos
con artritis reumatoidea y 3 con peso > a 90 kg) y los errores técnicos.
Después de la curva de aprendizaje de la técnica y durante el año previo
a la publicación, explica que el índice de recambios ha disminuido de forma
muy importante realizando 2 recambios por errores técnicos de 256 prótesis
parciales implantadas.
Indica la prótesis unicompartimental en pacientes con clínica y radiología
de artrosis fémoro-tibial unicompartimental interna o externa por artrosis
primaria, peso inferior a 90kg y pacientes de edad avanzada. El autor expone
que los nuevos diseños protésicos unicompartimentales conservan más hueso
que los modelos inciales. En su serie, los resultados de la PTR de recambio
después de la implantación de una prótesis unicompartimental son inferiores a
los de una PTR primaria.
Como apuntó Insall la implantación de una PTR que podría indicarse en
una AFTI debe valorar las posibilidades de rescate, ya que las revisiones
protésicas nunca alcanzan los resultados ni la supervivencia de una prótesis
primaria.
Rand (1988) expone los resultados de las prótesis de revisión, es decir
aquellas que se han implantado después de una prótesis primaria por fallo de
la misma. Los criterios para la evaluación incluyen parámetros clínicos,
funcionales y radiológicos, además de contemplar las complicaciones
aparecidas. De 50 revisiones protésicas utilizando prótesis condilares en
pacientes que presentan una mínima pérdida de hueso y competencia
ligamentosa conservada obtiene resultados buenos o excelentes en el 76% a
los 4,8 años.
A pesar de todo halla cambios radiológicos (índice de radiolucencia) en
el 17 % de los casos y en 5 pacientes aparecen complicaciones como el
aflojamiento de uno o dos componentes, hematoma y cemento libre. En esta
serie utiliza para la revisión una prótesis parecida a la primaria aunque expone
que en los casos con mayores cambios locales de pérdida de hueso o laxitudes
ligamentosas, usa otro tipo de prótesis de rodilla con anclajes adicionales como
vástagos largos o central stabilizing pegs.
60
Amplía su estudio a 427 recambios de PTR a los que han aplicado
distintos diseños protésicos. En su grupo evalúa pacientes con 1, 2 o 3
reintervenciones o recambios de prótesis de rodilla. En la primera revisión los
resultados satisfactorios de la prótesis implantada se elevan al 64%, siendo
sólo del 59% de buenos resultados después de 2 revisiones y del 50% de
buenos resultados en pacientes que han sufrido 3 reintervenciones.
La serie de Rand permite evaluar la dificultad de rescate de una PTR y
aunque la serie de Barrett es muy optimista también hace hincapié en que la
revisión de una prótesis parcial se comporta como una PTR de recambio.
Padgett (1991) revisa los resultados de la revisión de las prótesis
unicompartimentales. Difiere de series anteriores y remarca la dificultad técnica
de la revisión de una prótesis unicompartimental a la que se la había atribuido
una revisión más sencilla y una conservación importante de masa ósea.
Su serie contempla 21 rodillas portadoras de prótesis parciales que han
precisado la implantación de una PTR entre 8 meses y 8 años de la cirugía
primaria. Los pacientes del estudio tenían en el momento de la revisión entre
49-69 años. La prótesis unicompartimental fue interna en todos excepto en 1
caso.
El motivo de la revisión fue la progresión de la artrosis, malaalineación,
laxitud ligamentosa e inestabilidad, aflojamiento del componente tibial, colapso
y hundimiento del platillo tibial interno y dolor inexplicable. En el momento de la
revisión apareció un defecto óseo importante en 16 rodillas ( 76% ) localizado
en el platillo tibial, en el cóndilo femoral interno y en 1 caso en el cóndilo
femoral externo correspondiente a la prótesis parcial externa.
Los resultados obtenidos mediante la PTR de revisión fueron buenos o
excelentes en 16 casos, mediano en 1 y malo en 2. Los malos resultados se
asociaron a uso de una gran cantidad de cemento en el platillo tibial interno por
defecto óseo local. Después de un seguimiento de la revisión de 2 a 10 años,
un 62% presentaron lineas de radiolucencia evidentes.
Concluye que el rescate de la pérdida de stock óseo mediante cemento
no es una buena solución ya que se asocia aflojamientos de la PTR de
revisión. La pérdida de hueso aparecida en una prótesis parcial fallida es
debida según el autor a la resección propia del diseño protésico. Los resultados
obtenidos con una PTR implantada después de una prótesis unicompartimental
fallida son satisfactorios pero no ideales y se acercan a los obtenidos con una
prótesis de revisión.
El estudio que compara directamente los resultados de una PTR
después de una osteotomía (OTV) o una prótesis unicompartimental fallida lo
desarrolla Gill (1995). Se trata de una serie retrospectiva de 30 pacientes en
cada grupo, con seguimiento medio de 3,8 años. Intraoperatoriamente ambas
son técnicamente difíciles.
61
En el grupo de las osteotomías se observó un déficit en el platillo tibial
interno sin embargo las reconstrucciones óseas más importantes aparecieron
en el grupo de prótesis parciales. A pesar de que en su serie no halla
dificultades significativas remarca la dificultad de exposición que aparecen en
PTR después de osteotomía. Los pacientes con PTR posterior a una
osteotomía presentan una valoración clínico-funcional superior a los del grupo
PTR posterior a una prótesis unicompartimental aunque las líneas de
radiolucencia observadas son iguales en ambos grupos.
Aunque Barrett apunta como ventaja de la prótesis unicompartimental la
conservación de los ligamentos cruzados de la rodilla, Dejour (1994) considera
que la osteotomía (OTV) se puede asociar a una reconstrucción simultánea de
un ligamento cruzado anterior en pacientes de menos de 40 años que
presentan una AFTI, con unos resultados excelentes en cuanto a estabilidad y
función de la rodilla.
62
1.6
INDICACIONES QUIRÚGICAS EN EL
ARTROSIS FÉMORO-TIBIAL INTERNA
TRATAMIENTO
DE
LA
Se indica tratamiento quirúrgico en pacientes con AFTI (Dearborn 1996,
Marmor 1990) con sintomatología superior a un año. Para optimizar el
resultado de las distintas técnicas se determinan un conjunto de características
del paciente y las indicaciones y contraindicaciones que exponemos a
continuación.
1.6.1 Osteotomía valguizante
Indicaciones:
Están indicadas en pacientes jóvenes y con sobrepeso (Gill 1995, Insall
1993, Wrigh 1991) y nivel de actividad elevado, sin afectación del arco móvil de
la rodilla y estadio evolutivo de la artosis moderado siempre que la deformidad
consista en VR tibial (Insall 1993, Paley 1992) y no existan inestabilidades
asociadas de importancia.
La edad del paciente varía en función de los autores considerándose en
ocasiones 60 (Insall 1993) o 70 años (Coventry 1993) en función de la actividad
física practicada. También se indica en pacientes con enfermedades
inflamatorias articulares como la artritis reumatoide (Coventry 1969).
Las osteotomías metafisarias de sustracción no modifican
signicativamente los resultados de la PTR posteriores al fallo de la osteotomía
que son iguales a los obtenidos mediante prótesis primarias según Meding (
2000), Toksvig-Larsen (1998), Lizaur (1999) y aunque Sarasquete (1998) halla
peores resultados que no presentan significación estadística.
Magyar (1998) indica osteotomías metafisarias de apertura en pacientes
jóvenes y activos ya que no provocan acortamiento tibial ni rotación de la
porción superior de la osteotomía que sí se detectan en las osteotomías de
cierre. Mientras que otros (Coventry 1993, Flamme 1999) las consideran sólo
indicadas en inestabilidades mediales moderadas de la rodilla.
Contraindicaciones:
Están contraindicadas (Coventry 1965) las osteotomías de sustracción
metafisaria en:
procesos degenerativos articulares con afectación del
compartimento externo o artrosis muy evolucionada en el
compartimento interno con varismo superior a 10-15º secundario
63
a usura o pérdida ósea,
inestabilidad severa con traslación o subluxación lateral de la
rodilla superior a 1 cm,
alteraciones del arco móvil de la rodilla con flexión menor a 90º o
déficit de extensión superior a 10º ,
pacientes de más de 70 años y
en coexistencia con enfermedades sistémicas como la
arteriosclerosis obliterans.
Por otra parte las deformidades en otros planos distintos del ánteroposterior o frontal ( p.e. recurvatum de la tibia ) no pueden ser corregidas
mediante osteotomías metafisarias rectas. Una deformidad en dos planos
anatómicos ( ántero-posterior y sagital ) debe ser corregida por una osteotomía
aplicada en un plano oblicuo. Las deformidades torsionales son generalmente
distales a la tuberosidad anterior de la tibia y las osteotomías curvas se hallan
contraindicadas en esta situación (Paley 1992).
La patología patelo-femoral no constituye una contraindicación absoluta
para las osteotomías rectas (Engel 1981) en estadios evolutivos moderados.
Las inestabilidades moderadas no son contraindicaciones absolutas.
Déjour (1994) indica osteotomías valguizantes de sustracción en pacientes de
40 años con AFTI secundaria a inestabilidad por lesión del ligamento cruzado
anterior. Paley propone retensados ligamentosos en laxitud moderada del
ligamento lateral externo y osteotomías metafisarias de adición o curviplanas
en inestabilidades moderadas del LLI.
1.6.2 Prótesis parciales o unicompartimentales
Indicaciones:
Las prótesis unicompartimentales (Gill 1995) están indicadas en
pacientes preferentemente jóvenes, sedentarios, sin sobrepeso con AFTI de
origen primario, sin alteraciones importantes de la estabilidad articular ni de la
alineación de las EEII u osteotomías previas.
Para Weale (2001) es aconsejable la implantación de una prótesis
parcial en pacientes jóvenes ya que la revisión es menos compleja.
Broughton (1986) en AFTI en pacientes ancianos considera de primera
elección la prótesis unicompartimental versus la OTV.
Contraindicaciones:
64
Están contraindicadas las prótesis unicompartimentales en:
AFTI de origen reumático en pacientes jóvenes (Gill 1995)
inestabilidades ligamentosas severas (Barrett 1987)
como rescate de una osteotomía fallida (Rees 2001)
sobrepesos superiores a 90 Kg (Barrett 1987) o actividad física
importante.
1.6.3 Prótesis totales
Indicaciones:
Las PTR están básicamente indicadas en pacientes ancianos,
sedentarios, con estadios evolutivos mayores de AFTI (grados III-IV) con
deformidades importantes de la rodilla, afectación del arco móvil o compromiso
fémoro-patelar e inestabilidades ligamentosas (Insall 1993).
Contraindicaciones:
Son las indicaciones
unicompartimental.
de
las
anteriores
osteotomía
o
prótesis
65
1.7
ESTUDIOS EXPERIMENTALES
Un estudio biomecánico pretende analizar uno o varios parámetros
mecánicos de una estructura biológica. Los estudios experimentales que
estudian el comportamiento biomecánico de fragmentos óseos permiten
evaluar características básicas del mismo. Existen numerosos estudios
mecánicos del hueso tanto en modelos humanos como animales.
Los estudios biomecánicos realizados en modelos humanos son muchos
aunque metodológicamente muy variados. El diseño experimental mecánico
persigue el estudio de un parámetro predefinido y la metodología para
conseguirlo está adaptada a este objetivo. Los sistemas de evaluación
biomecánica utilizados son muy variados y han sido motivo de una tesis
doctoral (Vilar 1995).
Los estudios biomecánicos realizados in vivo en humanos son no
invasivos (estudios cinemáticos) o mínimamente invasivos (radioesterometría).
Los estudios biomecánicos in vitro, sobre tejido óseo utilizan secciones o
cilindros o piezas anatómicas completas. En el primer caso, se testan un gran
número de muestras a diferencia realizados en piezas anatómicas completas
donde la dificultad de obtención reduce significativamente el número de
especímenes. Oh (1978) realiza 11 test de compresión axial en 5 fémures,
Shaw (1996) utiliza 2 modelos anatómicos completos desde columna lumbar
hasta los pies, Flamme (1999) utiliza 10 tibias para explorar más de 8 variantes
de síntesis y Bohler (1999) 12 rodillas para evaluar 6 osteotomías distintas.
La dificultad de obtención de tejido óseo humano especialmente de
grandes piezas o huesos completos es evidente por razones médico-legales,
éticas y de disponibilidad. Por ello el estudio de parámetros mecánicos óseos
se ha desarrollado enormemente mediante la experimentación con modelos de
origen animal.
Existen estudios con animales de experimentación que se han realizado
in vivo y sacrificado posteriormente aunque la mayoría de los parámetros de
carga, resistencia y elasticidad óseas se han obtenido por estudios
experimentales in vitro.
La elección de la raza que se somete a estudio varia ampliamente. Se
tiene en cuenta su disponibilidad y tamaño en los casos que requieren
experimentación in vivo siendo las ratas o ratones, conejos y perros los más
comúnmente utilizados. En las situaciones donde la experimentación es in vitro
se han empleado hueso bovino, porcino y ovino.
Las similitudes entre los modelos animales y humanos no se llimitan a la
estructura ósea en sus características mecánicas básicas si no que en muchos
casos la anatomía macroscópica presenta múltiples paralelismos. Este es el
caso de la pierna trasera del cerdo que muestra una gran similitud con la
extremidad inferior humana como se recoje en textos descriptivos publicados
66
por Barone (1978), Popesko (1987) o Sack (1982). Se han utilizado fémures
completos de cerdo para estudiar el comportamiento mecánico de
determinados tipos de síntesis utilizados en clínica (Forés 1991).
Gómez (1991) realiza un estudio comparativo de rodillas animales
aplicables a experimentación. Compara las rodillas humanas con las del
macaco, gato, perro, conejo y cabra hallando múltiples similitudes
especialmente con el primate. Concluye que ningún modelo animal es ideal y
considera preciso simplificar al máximo el nivel de comparación y no pretender
un modelo experimental articular de la rodilla. Por otra parte todos los animales
que somete a estudio poseen una gran diferencia de tamaño y peso total
respecto al modelo humano ya que los animales testados son de “pequeño”
tamaño respecto a un adulto humano.
67
1.7.1 Propiedades mecánicas del hueso
Respecto al comportamiento mecánico del hueso Wolff postula en 1870
la ley “ las fuerzas compresivas fortalecen el hueso “ aceptado actualmente por
todos los ortopedas.
Pope (1974) estudia las características mecánicas del hueso diafisario.
Desarrolla la ley de Wolff (1870) en fragmentos de tibias bovinas demostrando
que la orientación de las travéculas óseas se distribuye en función de las
fuerzas compresivas a que es sometido el hueso, siendo longitudinal a nivel de
la diáfisis y variable en las regiones metafisarias. De cada hueso obtiene 30
muestras. Utiliza un test mecánico determinando las tensiones aparecidas, los
módulos de elasticidad y las variaciones de la fractura por tensión mediante la
aplicación de cargas colineares o desaxadas. Observa que la variación de la
fractura por tensión está en función del ángulo entre el eje longitudinal y radial.
En su trabajo demuestra la anisotropía del hueso o sea que las
propiedades mecánicas del hueso son distintas en las diferentes direcciones
aportando una concepción tridimensional de la estructura ósea parámetro del
que adolecen los modelos fotoelásticos o de hueso sintético.
Otra propiedad mecánica la investiga Reilly (1975) utilizando secciones
delgadas de hueso diafisario bovino y humano para la descripción de las
propiedades elásticas. Aplica el test mecánico de inflexión en tres puntos de
carga para determinar el módulos de elasticidad en hueso cortical bajo carga
de aplicación lenta ya que la aplicación rápida de la misma hace que se
comporte como un sólido-elástico. También determina los criterios de fallo para
fuerzas compresivas obtiendo unas curvas de fuerza-desplazamiento
características de sólido-elástico.
Lotz en 1991 continua estudiando la resistencia del hueso a la carga
pero a nivel metafisario y la relaciona con la densidad y la orientación
travecular. Utiliza 123 secciones de hueso procedentes de la región metafisaria
de 5 fémures humanos frescos conservados por congelación. Les practica un
test mecánico de inflexión en tres puntos.
El autor define el hueso diafisario como modelo isotrópico transversal,
con constantes elásticas en tensión definidas por Reilly y Burstein en 1975.
Describe el comportamiento mecánico de las regiones metafisarias que
también son anisotrópicas pero poseen un módulo de elasticidad diferente al
diafisario. La función mecánica del hueso cortical circundante a nivel
metafisario que es más delgado que el diafisario posee un efecto mecánico
menor y el hueso travecular otorga una contribución estructural importante. Por
tanto las diferencias de resistencia metafisarias son debidas a la densidad y la
orientación travecular.
68
Ding (1997) explora las propiedades mecánicas del hueso esponjoso en
un estudio mecánico e histoquímico. Utiliza más de 300 cilindros óseos de 31
tibias humanas conservadas por congelación. Determina la cantidad absoluta
de hueso y colágeno observando diferencias de comportamiento mecánico con
la edad y el contenido absoluto y porcentual de mineral y colágeno del hueso.
Realiza dos tipos de test mecánicos : pruebas destructivas con aplicación de
cargas hasta conseguir la fractura de la pieza de estudio y no destructivas por
carga axial observando la deformación y plasticidad.
En los test destructivos define la fuerza última o máxima aplicada para
provocar la fractura, la tensión última o máxima y la energía de fracaso
absorvida en el fracaso o fractura del cilindro. Obtiene curvas típicas de fuerzatensión con una pendiente que define el módulo de Young.
En los test no destructivos valora la elasticidad del hueso por la
aplicación de cargas a baja velocidad (Young’s Modulus). Como Burstein
(1975) opina que la plasticidad ósea es debida al contenido colágeno mientras
que la fuerza y la rigidez dependen más del contenido mineral.
Concluye que la densidad de colágeno es un buen predictor de la
energia de fallo y su concentración es el único predictor de fatiga. Sin embargo
observa que el contenido mineral condiciona la fuerza máxima de carga. La
pérdida de resistencia mecánica la atribuye a la pérdida de sustancia ósea y a
su calidad, es decir la proporción entre cantidad de hueso y colágeno.
Radin (1978) también explora el comportamiento elástico y sólido del
hueso en experimentación animal mediante distintas velocidades de aplicación
de la carga. La carga axial constante y lenta a ritmo de 3,3Newton x 10-4
segundos-1 permite la evaluación de las propiedades elásticas del hueso
mientras que en aplicaciones rápidas de fuerza 1Newton/0,1 segundo el hueso
no muestra sus características plásticas y se comporta como un sólido-elástico.
Lewandrowski (1998) demuestra que el factor más importante en la
resistencia mecánica de un hueso sometido a carga axial destructiva es la
cantidad de mineral del hueso.
Los estudios in vivo desarrollados en animales permiten explorar
características del hueso vivo, como la respuesta a la carga o la curación de las
fracturas.
Radin (1978) desarrolla un estudio experimental “in vivo” en conejos
maduros donde combina un estudio mecánico con determinaciones
histoquímicas. Desarrolla artrosis en rodillas por cargas axiales repetitivas
equivalentes a 1,5 veces el peso del animal en posición de extensión máxima
durante varias semanas. Observa que existe una alteración metabólica que
69
incrementa la proliferación celular y la rigidez ( esclerosis ) subcondral que
preceden a la degeneración cartilaginosa desencadenada por la liberación de
enzimas lisosomales. Consigue reproducir un proceso de degeneración
articular inducida por la carga y por tanto demuestra experimentalmente la
teoría de Maquet.
Larsson (2001) en un estudio in vivo en perros realiza un defecto tibial
diafisario con separación de los extremos óseos de 2 mm que estabiliza
mediante un fijador externo. Analiza 2 situaciones, fijador externo rígido o con
dinamización que permite una cierta compresión axial pero anula los demás
movimientos ( lateralizaciones y rotaciones ). Los animales se sacrifican a lo
largo de varias semanas y se observa que el callo perióstico y la formación
ósea endóstica son mayores en los dinamizados, la resistencia mecánica del
callo óseo en este grupo es mayor y más precoz. Concluye que la dinamización
axial precoz en las fases primarias de curación ósea favorece y acelera la
formación de callo óseo que además posee una resistencia mecánica superior.
Por el contrario los sistemas excesivamente rígidos retrasan este proceso. Por
otra parte, aumentos de la separación de los bordes óseos superiores a 2 mm
retrasan la formación y la resistencia del callo óseo ( Claes 1997).
70
1.7.2 Valoración de la densidad mineral ósea
El hueso puede presentar una gran variabilidad de contenido mineral
cálcico y con ello un distinto comportamiento mecánico en cuanto a resistencia
a la fractura. El comportamiento biomecánico de vértebras ha sido estudiado
por Renau (Tesis doctoral 2000) valorando factores cuantitativos y cualitativos.
En estudios sobre tejidos animales, el grado de mineralización presenta
una menor dispersión ya que la edad de sacrificio es homogénea y
habitualmente se trata de animales sanos. Algunos autores (Reilly 1975)
consideran que la mayor densidad vascular del hueso bovino lo hace menos
resistente a las fracturas aunque resulta una estructura válida para la
realización de estudios bi y trimensionales. Para evitar el sesgo debido a las
diferencias de mineralización algunos autores utilizan la evaluación de las
muestras respecto de sí mismas (Oh 1978, Otani 1993, Pope 1974) obteniendo
varios fragmentos óseos del mismo animal aunque también se considera
correcto el uso de fragmentos óseos procedentes de animales de edad y peso
parecidos.
En experimentación humana este factor se halla menos controlado, los
especímenes obtenidos generalmente proceden de personas de mayor edad,
con diferencias de calcificación importantes y posible patología asociada. Se
intenta uniformizar las muestras mediante selección de parámetros conocidos
como la edad, sexo, peso o ausencia de patología asociada pero en muchas
ocasiones no existe acceso a toda esta información.
Los estudios radiológicos han permitido la evaluación del contenido
mineral óseo. Es sistema radiológico de Singh (1970) ha sido utilizado por
varios autores (Cristofoni 1996) para la valoración del grado de osteoporosis
femoral.
Alho (1989) intenta establecer el grado de mineralización y de
resistencia ósea a través de estudios con tomografía computerizada
empleando las Hunsfield units, obtenidas por tomografía computerizada que se
correlacionan de forma aproximativa con la densidad ósea. Estudia en 26
fémures humanos la resistencia a la carga axial y fuerza máxima de fractura
correlacionándolo con esta valoración tomográfica.
Halla una elevada correlación entre la densidad del hueso esponjoso de
la cabeza femoral con la resistencia a la carga como ocurre con el hueso
esponjoso de la metáfisis tibial (Hvid 1987). También determina una correlación
significativa entre la carga máxima y la masa cortical diafisaria. En su estudio
tomográfico no detecta diferencias significativas entre los distintos sexos.
Sostiene que existe un sesgo por la desaparición de fuerzas torsionales y
musculares.
71
La densitometría permite la valoración de la densidad mineral ósea y ha
sido aplicada a estudios experimentales para conseguir homogenizar las
muestras mecánicas.
Sharp (1990) determina valores medios de densidad del tejido mineral
óseo en el hueso travecular humano próximos a 1.9 g/cm3 y 2.0 g/cm3 para el
hueso cortical.
Sakkers (1995) estudia la aparición de fracturas a nivel de la diáfisis por
la introducción de cemento a presión en 22 fémures humanos. Obtiene una
relación directa entre la aparición de la fractura a una determinada presión
hidráulica de cementación y la densidad mineral ósea medida con
densitometría o DEXA ( dual ray absorciometry ).
Practica una densitometría a los fémures mediante un aparato QDR
1000 en uso de modo lumbar y sumergidos en agua. Expresa el contenido
mineral por longitud (g/cm) y la densidad mineral ósea (g/cm3). Observa que la
primera medición (g/cm) obtiene unos resultados variables que precisan
reajuste por edad y sexo. Mientras que la densidad mineral ósea (BMD)
expresada en g/cm3 no presenta diferencias significativas respecto a la edad y
sexo y los valores absolutos oscilan entre 0.592 a 2.071 g/cm3.
Existe una relación directa entre la fuerza de fractura o presión hidraúlica
de cementación y contenido mineral por longitud (g/cm) que gráficamente se
expresa de forma lineal con coeficiente de regresión de 247/1 g/cm. Se observa
la misma correlación lineal y coeficiente de regresión con la densidad mineral
ósea (g/cm3 ) con un intervalo de confianza del 95% (Figura 19).
Figura 19. Relación lineal entre la fuerza de fractura y la densidad mineral ósea
Para el autor el factor más predictivo del comportamiento mecánico del
hueso sometido a cargas es el grado de mineralización. La absorciometría con
rayos X de energía dual o DEXA constituye una medición cuantitativa, fiable y
precisa de los cambios de mineralización y porosidad del fémur.
72
Baitner (1999) realiza un estudio mecánico en 16 fémures con aplicación
de osteosíntesis. Para conseguir una muestra uniforme incluye la valoración
densitométrica. Los especímenes de su estudio se habían conservado por
embalsamamiento que incluye sistemas físicos de ebullición y secado y
químicos. Las densidades minerales óseas medias obtenidas se situaron
alrededor de 0,625 g/cm2 sin diferencias importantes respecto a las descritas
por Sakkers (1995).
Afirma que el uso de este tipo de tratamiento óseo provoca una
descalcificación de las muestras observada y medida por DEXA ( McElhaney
1964). El análisis estadístico de la covarianza ANCOVA correlacionó la
densidad mineral ósea con la carga hasta el fracaso.
73
1.7.3 Conservación de los tejidos biológicos
El uso de tejido biológico entraña la necesidad de su conservación
antes, durante y después de la realización de los estudios mecánicos. El
sistema de conservación utilizado puede modificar las características
mecánicas del hueso. Existen múltiples investigaciones sobre la influencia de
los distintos sistemas de conservación en el comportamiento mecánico de
segmentos óseos y de unidades ósteo-ligamentosas.
Los estudios experimentales que utilizan segmentos o piezas
anatómicas completas de hueso precisan la exéresis de las partes blandas
susceptibles de provocar o desencadenar descomposición.
El sistema más empleado es la conservación por congelación tanto en
especímenes animales (Bonfiled 1968, Lewandrowski 1998, Pelker 1983, Pope
1974, Reilly 1975, Roe 1988, Sedlin 1965) como humanos (Bright y Burstein
1978, Ding 1997, Frankel 1973, Oh 1978, Pelker 1983, Triantafylou 1975) y la
temperatura más habitual son –20º centígrados (C) previo embolsado de las
muestras.
También se utilizan otras temperaturas de congelación como –35ºC
(Triantafylou 1975), - 40ºC ( Molina 1995) o -78ºC ( Komender 1976).
Pelker ( 1983) compara especímenes frescos con otros congelados a 20ºC y -70ºC sin hallar diferencias significativas.
Tampoco influye el tiempo de conservación como demuestran Frankel
(1960) y Sedlin (1965) en fragmentos óseos conservados durante varias
semanas respecto a huesos frescos ya que no detectan diferencias de
resistencia mecánica a la fractura.
Bonfield (1999) observa que por debajo de los –25ºC las características
de elasticidad y plasticidad a la carga son distintas, sin embargo el componente
inelástico del hueso es independiente de la temperatura ya que la congelación
influye en el componente hidroxiapatita-colágeno. Por otra parte las
temperaturas superiores a 50ºC provocan una incapacidad de recuperación
para la deformación y un cambio irreversible en la estructura del hueso. El
comportamiento de sólido no se modifica por la congelación y en cambio los
procedimientos de ebullición ( superiores a 50ºC ) alteran de forma permanente
la estructura y el comportamiento óseo.
Ding (1997) discrepa de Lindahl (1976) en la experimentación en huesos
a los que se ha substraido la grasa ya que considera que dicha preparación
modifica el comportamiento mecánico de las muestras. Opina que el hueso
húmedo sin sustracción de grasa es el mejor representante del comportamiento
mecánico real. Sakkers (1995 ) coincide en este punto y expone que la limpieza
74
y el remojado de los especímenes aunque no alteran las propiedades elásticas
ni la resistencia producen pequeñas fracturas en la superficie de las diáfisis.
Baitner (1999) usa fémures embalsamados que han sido sometidos a
tratamientos químicos con hipoclorito sódico y físicos incluyendo la ebullición y
secado. Mientras que la ebullición sustrae la porción grasa el hipoclorito sódico
tiene un efecto sobre el tejido lípídico y sobre el mineral provocando una
desmineralización parcial. Por otra parte la ebullición provoca una sustracción
grasa adicional y altera las características óseas. Estas muestras no requieren
ningún otro tipo de conservación adicional aunque se comportan como huesos
poróticos (Blanton 1967, McElhaney 1964). La desmineralización parcial
(Lewandrowski 1998) modifica la rigidez a la incurvación no destructiva y
disminuye la resistencia a la compresión axial.
Los estudios de Roe (1988) demuestran el efecto de los agentes
químicos en la conservación del tejido óseo. Compara 3 sistemas de
conservación : la congelación simple a -20ºC; la congelación asociada a
esterilización química con óxido de etileno, metanol-cloroformo y ácido yodoacético; y la congelación con esterilización química y decalcificación parcial
con ácido hidro-clórico. Demuestra una disminución de la resistencia a la
compresión en los huesos esterilizados respecto a los congelados más
acusada en los parcialmente decalcificados que aumenta al prolongarse el
tiempo de conservación.
Las congelaciones en seco o deshidratación previa a la congelación ha
sido utilizadas por Bright y Burstein (1978), demostrando que las propiedades
mecánicas se recuperan en un intervalo de varias horas después de la
rehidratación. Pelker (1983) compara especímenes frescos, congelados y
deshidratados y congelados observando que la resistencia mecánica disminuye
mucho más en los deshidratados.
Otros autores utilizan la liofilización (Baitner 1999, Triantafyllou 1975)
que consiste en la deshidratación y congelación ultrarrápida a los que también
se sutrae la grasa por métodos químicos con formaldehido. Cristofoni (1996)
observa una pérdida de las propiedades mecánicas en los huesos liofilizados
con respecto a los conservados por congelación simple.
Hamer (1996 ) utiliza para la esterilización de tejido óseo la irradiación
observando que provoca una destrucción del colágeno tipo alfa debido a la
aparición de radicales libres procedentes de la moléculas de agua. La
ultracongelación o congelación a –78ºC disminuye la movilidad de las
moléculas de agua y reduce este efecto sobre el colágeno en casos de
irradiación posterior.
Por otra parte indica que el hueso sometido a congelación posee unas
propiedades mecánicas idénticas al hueso fresco que se observa en las
75
gráficas obtenidas de fuerza–desplazamiento que presentan el mismo pico de
fuerza y la misma pendiente o rigidez ( Figura 20)
Figura 20. Gráfica de fuerza-desplazamiento por carga axial.
Wmax correponde al pico de fuerza. Triángulo azul, la hipotenusa
de la fuerza (W)-desplazamiento(d) corresponde a la rigidez.
La conservación por congelación también se aplica a unidades ósteoarticulares que conservan inserciones ligamentosas como rodillas (Hoshino
1987) o segmentos vertebrales (Panjabi 1982). No se demuestra ninguna
diferencia entre patrón de transmisión de cargas entre especímenes "frescos" y
los congelados a -20ºC y descongelados posteriomente a temperatura
ambiente a pesar de estar sometidos a congelación congelación durante
periodos cortos (1 día o 21 días ) o largos ( 232 días).
En definitiva y a la luz de los estudios expuestos el sistema de
conservación del hueso más aceptado consiste en la congelación a –20ºC, sin
límite de tiempo y sin asociación a tratamientos químicos o físicos ( ebullición o
irradiación ). La descongelación a temperatura ambiente sin remojado de las
piezas evita alteraciones secundarias del hueso.
Los autores coinciden en que un proceso de congelación no altera las
características mecánicas de los fragmentos óseos. No hemos hallado en la
literatura consultada referencias al efecto de varios procesos de congelación y
descongelación en una misma muestra.
76
1.7.4 Estudios mecánicos experimentales sobre rodillas
Las fuerzas actuantes a nivel de la rodilla son variadas y dependen de la
carga del peso del cuerpo y de las fuerzas generadas por la musculatura. Los
estudios cinemáticos evalúan minuciosamente los vectores aparecidos en los
distintos planos del espacio. En experimentación in vitro las fuerzas musculares
pueden reproducirse sólo por aproximación. Durante la bipedestación y la
marcha la carga de mayor magnitud es la fuerza axial, es decir, a lo largo del
eje de la extremidad, generada por el peso del cuerpo.
Las cargas aplicadas a los huesos de las EEII durante las actividades de
la vida diaria varían en función de los distintos autores aunque existe un cierto
consenso en situarlas alrededor de 2,5 veces el peso del cuerpo.
Oh (1978) utiliza fémures humanos a los que implanta 6 tipos de
prótesis. Aplica una carga axial no destructiva y determina su distribución a lo
largo del fémur mediante galgas de superficie que permiten mediciones
directas de la carga. Aplica fuerzas axiales cercanas a los 2500 Newton
(equivalentes a 250 Kilogramos) que considera habituales en el apoyo
monopodal de la marcha.
Otani (1993) tambén utiliza fémures humanos para el estudio de cargas
axiales y torsionales en pruebas no destructivas. En este caso aplica cargas de
1000 y 2000 Newton (N) que considera normales en la cabeza femoral durante
las actividades de la vida diaria.
Para Riegger-Krugh (1998) la marcha normal de un individuo adulto a
nivel de la rodilla genera una carga axial equivalente a tres veces el peso del
cuerpo que evalúa como 1960 Newton.
Flamme (1999) considera que 1000 N que es la fuerza axial máxima que
soporta una rodilla de un paciente que ha sido intervenido mediante una
osteotomía valguizante.
Una vez determinado el parámetro a evaluar se debe diseñar el bastidor
mecánico donde se adaptará la pieza ósea de estudio y la disección idónea de
la muestra. Generalmente este paso supone la eliminación de las partes
blandas ya que in vitro no se pueden valorar las fuerzas y tensiones
musculares. Cualquier modelo mecánico de estudio posee esta limitación
intrínseca (Wang 1990).
Por otra parte el intento de suplir las fuerzas musculares mediante
tensores u otros sistemas resulta insuficiente ya que no observa la capacidad
de adaptación de la musculatura que aparece de forma espontánea en
77
cualquier cambio articular. Concretamente los cambios musculares observados
en rodillas animales a los que se les ha producido una inestabilidad por sección
ligamentosa ha sido estudiada por Pellisé y Navarro-Quilis (1997).
El parámetro mecánico sometido a evaluación define las características
del montaje de la máquina de ensayos así como la disección a que es sometido
el fragmento óseo.
Exponemos algunos de los estudios biomecánicos de distribución de
cargas a nivel de la rodilla, para ejemplificar la gran variabilidad de montajes y
disecciones empleadas.
Shaw (1996) realiza estudios sobre modelos cadavéricos completos que
incluyen ambas extremidades inferiores, pelvis y parte de la columna lumbar.
Explora situaciones de apoyo mono y bipodal. Observa que el eje mecánico de
la extremidad coincide con el eje de carga durante la fase de apoyo bipodal y
en cambio son divergentes en apoyo nomopodal que es la situación que
aparece durante la marcha, aunque en su estudio no contempla ningún
mecanismo muscular compensador.
Hoshino (1987) estudia el comportamiento de la rodilla íntegra de
cadáver sometida a carga axial pura. Define la energía absorvida por los
diferentes elementos de la misma ( cartílago articular, meniscos, cápsula
articular ) y demuestra que su eliminación provoca un aumento del pico de
fuerza para la misma carga y el mismo desplazamiento demostrando la
absorción de energía por parte de estas estructuras. Su estudio no contempla
la variabilidad existente entre las diferentes rodillas ( tamaño absoluto ni grado
de varismo o valguismo fémoro-tibial ) ni su nivel de densidad mineral ósea.
Otros evidencian los cambios aparecidos después de diferentes
intervenciones realizadas en rodillas de cadáver.
Molina (1995) testa rodillas humanas completas con sección a nivel de
diáfisis tibial y femoral y conservación del tendón rotuliano y rótula
desarrolando un estudio de presiones fémoro-patelares antes y después de
distintas intervenciones sobre el aparto extensor en distintos grados de flexión
de la rodilla.
Weber (1997) estudia EEII desde la diáfisis femoral hasta el mediopié a
las que ha practicado una osteotomía valguizante resecando solamente las
partes blandas de los compartimentos ántero-laterales de la pierna. Desarrolla
un bastidor que permite la compresión axial de la extremidad para observar el
desplazamiento superior del peroné en osteotomías valguizantes de la tibia y la
función de la sindesmosis tibio-peronea.
78
Matsumoto (1994) utiliza rodillas humanas frescas íntegras con la misma
disección que Hoshino con y sin reconstrucción del ligamento cruzado anterior.
Su bastidor está diseñado para explorar los momentos torsionales aparecidos
en la rodilla mediante la aplicación de rotaciones a los extremos diafisarios que
intentan reproducir fuerzas valguizantes y varizantes. No explora cargas
axiales.
Anouchi (1993) utiliza rodillas humanas que disecciona retirando las
partes blandas e implantando una PTR. Intenta también la aplicación de
fuerzas varizantes y valguizantes mediante un bastidor mecánico que mantiene
fija la porción ósea femoral y libre la tibial. Efectúa mediciones mediante células
de carga y potenciómetros para las lecturas de fuerza. No desarrolla estudios
destructivos ni mediciones de carga axial.
Riegger-Krugh (1998) obtiene unidades articulares de la rodilla de 40cm
por sección de diáfisis femoral a 22 cm de la interlínea articular y tibial a 18 cm.
Observa la transmisión de cargas después de practicarles una OTV con cuñas
de sustracción variables mediante un bastidor que aplica cargas axiales no
destructivas obteniendo lecturas de carga a través de films sensibles a la
presión localizados en el interior de la rodilla. Intenta reproducir las cargas
varizantes o valguizantes mediante la modificación de la posición del extremo
femoral.
Otros autores como Bohler (1999) y Flamme (1999) utilizan solamente la
tibia para el estudio del comportamiento mecánico de osteotomías disecando
las partes blandas excepto el periostio. En ambos casos las fijaciones al
bastidor se efectúan en los extremos de la tibia.
Bohler (1999) desarrolla un estudio experimental en tibias cadavéricas a
las que se practica OTV de sustracción a 2 y 3 cm de la superficie articular y de
distintos tamaños ( 5º-10º-15º ) a las que aplica cargas axiales no destructivas.
Las variaciones de nivel osteotomía-superficie articular y altura de la
cuña de sustracción no modifican significativamente las áreas de contacto entre
los bordes óseos. En cambio el desplazamiento lateral o medial del segmento
distal de la osteotomía modifica significativamente el área de contacto y reduce
mucho la resistencia mecánica que pasa a depender exclusivamente del hueso
esponjoso. Considera no desplazadas aquellas osteotomías que mantienen
contacto cortical en la vertiente medial o puente medial íntegro conseguido por
osteoclasia de la cortical interna.
Concluye que las osteotomías con conservación del puente óseo medial
poseen una elevada autoestabilidad y resta importancia a los sistemas de
osteosíntesis en esta situación.
79
Flamme (1999) realiza un estudio comparativo de varias osteosíntesis
aplicadas a OTV. Estudia los momentos torsionales entre los dos fragmentos
de la tibia y aplica cargas axiales en test no destructivos.
80
1.7.5 Biomecánica de las síntesis
De los estudios biomecánicos in vivo que analizan las características de
las osteosíntesis remarcamos el realizado por Stoffel (2000) que analiza la
influencia de la exposición quirúrgica requerida en la implantación de
osteosíntesis. Experimenta en ovejas a las que realiza una osteotomía oblicua
tibial y osteosíntesis mediante 4 diferentes modelos de placa. Las placas de
mayor rigidez se asocian a reabsorción ósea alrededor del foco de osteotomía
y de los tornillos. En todos los casos la desperiostización se relaciona con
porosis cortical, signo de falta de riego sanguíneo local. El autor recomienda
implantes y abordajes mínimamente invasivos para evitar la lesión perióstica.
Los estudios biomecánicos in vitro que evalúan sistemas de
osteosíntesis sobre huesos largos o completos son distintos de los que
conservan la articulación de la rodilla.
Cuando se aplica una síntesis a una pieza anatómica completa los
extremos óseos que pueden fijarse sólidamente al bastidor mecánico mediante
resinas, cemento o tornillos y desaparecen los parámetros de movilidad
articular y laxitud ligamentosa que existen en caso de conservar la articulación.
Este es el caso de estudios de estabillización de osteotomías diafisarias
de tibia con osteosíntesis endomedulares que permiten explorar el
comportamiento a la torsión (Carr 1996), a compresión con cargas colineares y
three-point bending test (Schandelmaier 1996) o aplicación de cargas
varizantes o valguizantes en los extremos tibiales (Weber 1997).
Algunos autores que estudian el comportamiento de síntesis aplicadas
en regiones metafisarias sin conservación de la articulación con lo que pueden
determinar parámetros de torsión y cargas axiales.
Baitner (1999) realiza un estudio mecánico en osteotomías de cuello
femoral y estabiliza con dos sistemas distintos ( tornillo-placa y tornillos
canulados). Estudia el comportamiento mecánico a la carga axial determinando
la carga última hasta el fracaso del sistema que está definido por la penetración
del material de osteosíntesis en la cabeza femoral, la aparición de fractura
adicional, el desplazamiento de la fractura mayor a 5 mm o la deformidad
permanente del implante.
Observa que el patrón de fallo difiere en función del sistema de síntesis
utilizado. Los tornillos canulados retroceden a lo largo de los orificios del
taladro, aunque algunos provocan fracturas secundarias o se doblan. El tornilloplaca no presenta deformaciones del implante siendo el principal mecanismo
de fracaso el colapso del hueso travecular de la cabeza femoral con la
subsiguiente protusión del tornillo a través de la parte superior de la cabeza.
81
Flamme (1999) desarrolla un estudio experimental con objeto de
determinar la estabilidad primaria de distintos tipos de síntesis habituales en las
osteotomías valguizantes con cuña de sustracción utilizando tibias aisladas.
Explora el comportamiento de diferentes variantes de placas rectas,
lámina-placa, grapas de osteotomía y fijador externo tipo Orthofix que
considera representativas de las tendencias contemporáneas de la
estabilización de una osteotomía valguizante.
Después de la osteosíntesis realiza estudios radiológicos para analizar
la traslación lateral en el plano ántero-posterior y la conservación del punete
óseo medial. Admite déficits menores de cierre de la osteotomía de hasta 5 mm
en fijador externo y algunas muestras de su estudio presentan sección
completa del puente óseo medial.
Aplica test mecánicos no destructivos que imprimen desplazamientos
entre el segmento proximal y distal de la osteotomía. Algunos son de tracción
pura ( anterior, posterior, lateral y medial ) y otros de rotación en el eje
longitudinal de la tibia. Desarrolla un complejo bastidor mecánico caracterizado
por poleas laterales que permiten varias posiciones (Figura 20). Finalmente
aplica una test de compresión axial uniforme no destructivo donde observa la
rigidez del sistema con carga máxima de 1000 Newton o 100 Kilogramos.
Figura 20. Bastidor mecánico de Flamme
82
Obtiene los mejores resultados mecánicos en el fijador externo, lámina –
placa y grapa modificada mientras que la grapa simple y la placa recta tienen
menor estabilidad en los diferentes planos.
La conclusión de su estudio es que la conservación del puente óseo
medial determina el comportamiento mecánico y la estabilidad primaria
independientemente del sistema de síntesis empleado. En caso de pérdida de
contacto de este puente medial aparece un deslizamiento del segmento
proximal que si es mayor a 5 mm emperora sensiblemente los resultados
mecánicos incluso con el fijador externo.
Los test no destructivos que analizan el desplazamiento en los 4
sentidos aportan información del anclaje de la síntesis al hueso. No
corresponden a ninguna fuerza desarrollada durante la marcha. Todas las
pruebas mecánicas aplican cargas torsionales o momentos muy bajos
inferiores a 100 Newton e incluso la carga axial utilizada es de poca magnitud
ya que nunca excede los 1000 Newton.
En su estudio utiliza un espécimen para cada variante de osteosíntesis
que testa en diferentes planos. Algunas muestras que se destruyen antes de la
finalización de la finalización del ensayo y no contemplan todas las mediciones.
No tiene en cuenta el grado de mineralización ósea ni la alineación
previa de la tibia aplicando a todas ellas una cuña de sustracción uniforme.
Tampoco evalúa el valguismo conseguido después de la osteotomía.
Finalmente el tipo anclaje óseo mediante cemento en los extremos de la
tibia utilizado para el montaje al bastidor mecánico aporta pocas garantías de
alojar exclusivamente el hueso y no incluir la síntesis. La inclusión del material
de osteosíntesis en el cemento obtendría unos resultados mecánicos
totalmente sesgados ya que las lecturas expresarían el comportamiento
mecánico del par cemento-síntesis y no del par hueso-síntesis.
En los casos de conservación de la articulación la exploración en
extensión de la rodilla de la carga axial compresiva colinear, es decir, a lo largo
del eje mayor de la muestra se puede realizar mediante anclajes en los
extremos diafisarios femoral y tibial de forma sólida y alejada de la metáfisis.
Para la aplicación de cargas excéntricas es decir fuerzas varizantes o
valguizantes se requiere la liberación completa de uno de los extremos de la
muestra (Anouchi 1993, Matsumoto 1994) o libertad de movimiento ( RieggerKrugh 1998).
En estas situaciones se obtenen resultados de grados de rotación de los
componentes (Matsumoto 1994) o fuerzas de torque (Anouchi 1993) y
generalmente no se asocian a ensayos con cargas axiales destructivas.
83
Riegger-Krugh (1998) emplea rodillas humanas. Introduce en el extremo
diafisario femoral una extensión metálica que tiene libertad de movimiento
produciendo VR-VL femoral (Figura 21). Aplica cargas axiales colineares
cercanas a 2000 Newton en todas las muestras. Realiza lecturas de presión en
films sensibles localizados en varios puntos de la articulación de la rodilla.
Posteriomente practica OTV de sustracción con cuña externa uniforme de 5º y
sin osteosíntesis.
Figura 21. Bastidor de Riegger-Krugh
Evidencia que las osteotomías de sustracción de cuña de 5mm de altura
no modifican sensiblemente las presiones en el interior de la rodilla en
diferentes situaciones de VR y VL. Cuñas de sustracción mayores se asocian a
fallo del sistema alrededor de 2000 Newton (200 Kilogramos) por fractura en el
hueso travecular a nivel del foco de la osteotomía aunque el objetivo del
estudio no es el desarrollo de pruebas destructivas.
Una osteotomía correctora de 5º no altera la tensión del LLI en rodillas
sanas , aunque esto no es aplicable a rodillas con AFTI. El autor explica que un
cambio de angulación de 10º sí puede modificar la tensión del LLI.
Considera que una de las deficiencias de su estudio es que aplica
cargas sin flexión o movimiento tibial que aparecen durante la marcha normal.
Por otra parte no tiene en cuenta el varismo previo de las rodillas que
osteotomiza ni el grado de alineación después de la osteotomía. No realiza
ningún estudio radiológico de sus muestras ni de densidad mineral ósea.
84
Los estudios biomecánicos in vivo de osteotomías de rodilla se basan en
la evaluación del desplazamiento durante la marcha de marcadores de
superficie mediante distintos sistemas de imagen y se han desarrollado en
trabajos cinemáticos.
A caballo entre la cinemática y la biomecánica se encuentran los
estudios de radioesterometría consistentes en la implantación de marcadores
de Tantalio a ambos lados de la osteotomía durante el tiempo quirúrgico.
Controles radiológicos posteriores permiten la evaluación tridimensional de su
posición relativa durante o después de la consolidación ósea.
Magyar (1999) realiza un estudio radioesterométrico en individuos
sometidos a OTV de sustracción y adición. En el grupo OTV de sustracción
aplica síntesis mínima con grapas de anclaje alargado y yeso durante 44 días
y en el de apertura implanta un fijador externo durante 90 días. En ambos
casos permite apoyo inmediato.
Al mes de la intervención realiza estudios radiológicos donde observa
una rotación del segmento proximal de la osteotomía alrededor del eje
longitudinal de la tibia en el grupo de cierre apreciando una mayor estabilidad
rotacional en el grupo de apertura. También detecta una traslación en el plano
horizontal y vertical que indica movimiento a nivel de la osteotomía y
acortamiento tibial asociados a la osteotomía valguizante de cuña de
sustracción.
Los hallazgos detectados indican una compresión a nivel del foco y
hundimiento en el grupo de cierre. Los resultados obtenidos son poco
valorables en el grupo de apertura ya que al mes de la intervención conserva
aún el fijador externo.
85
1.7.6 Otros estudios experimentales
Los inconvenientes de los estudios con teijido biológico como la
obtención, conservación y homogeniedad de la muestra se han intentado
soslayar mediante el uso de modelos fotoelásticos (Antonescu 2000), hueso
sintético (Cristofoni 1996) o modelos experimentales de elementos finitos (Seral
2001) aunque tienen numerosas limitaciones.
Antonescu realiza estudios experimentales en simulaciones de carga
femoral en modelos fotoelásticos aunque Oh (1978) los critica ya que no
poseen las propiedades de anisotropía carcaterística del hueso.
Los principales inconvenientes los estudios mecánicos realizados sobre
modelos sintéticos son que no existe ninguna variabilidad anatómica ni de
resistencia, sólo se han desarrollado algunos huesos (fémur y vértebras) y
aunque reproducen bien la estructura diafisaria no son tan válidos en las
regiones metafisarias.
Cristofoni (1996) compara mecánicamente modelos sintéticos de fémur
con fémures humanos conservados por congelación, liofilizados o con
substracción grasa. En su estudio no halla diferencias significativas en el
comportamiento mecánico de los modelos sintéticos y en cambio sí una
elevada variabilidad en los modelos humanos que atribuye al bajo número de
muestras utilizadas ( 4 congelados y 4 liofilizados ). Defiende la uniformidad de
la muestra que bajo nuestro punto de vista es precisamente erróneo. Podolski
utiliza modelos sintéticos para el estudio de rigidez de montajes con el fijador
externo de Ilizarov.
Los estudios mecánicos desarrollados por ordenador mediante modelos
experimentales de elementos finitos poseen las mismas deficiencias que los
huesos sintéticos. Las características de rigidez y elasticidad se mantienen
constantes y se corresponden a los valores predeterminados. No contemplan
ninguna variabilidad anatómica ni de densidad mineral ósea. Se han
desarrollado modelos de la mitad proximal femoral aunque los mismos autores
consideran las deficiencias del método (Seral 2001) en el diseño de la porción
distal del fémur .
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